第四章植物繁殖器官与雌雄配子体发育

Diagramofeventsingametophytedevelopmentandfertilization Stamen 雄蕊 Pistil 雌蕊 减数分裂 有丝分裂 配子体 配子 Chapter3 DevelopmentofFloralReproductiveOrgansandGametophytes 3 1雄蕊和雄配子体的发育3 2雄性不育现象分析3 3雌蕊的发育3 4雌蕊发育的基因调控 3 1雄蕊和雄配子体的发育 1 花药的发育2 花粉的发育 被子植物的雄配子体发育 雄配子体在花药中发育成花粉粒 Wheretheantherdevelopsfrom 1 花药的发育 花药产生于雄蕊原基 雄蕊原基 Wheretheantherdevelopsfrom 1 花药的发育 花药产生于雄蕊原基 表皮 小孢子母细胞绒毡层外层 绒毡层内层维管组织 花药 TA56 tapetum56 TA29 TA56 tapetum56 TA29 2 花粉的发育 T 绒毡层PG 花粉 2 花粉的发育 spermcells 小孢子发生 花粉形成并最终释放 生殖细胞 营养细胞 Whatisthesignificancefortheasymmetricdivision 不对称分裂 2 花粉的发育 Horvitz 1992 认为这种分裂为决定性分裂 它为花粉粒的进一步发育和花粉管的生长提供了养分和能源 进而将精细细胞运送到胚囊中 在番茄中Lat52基因仅在花粉发育后期较大的营养细胞中表达 2 花粉的发育 Eady等 1995 将Lat52的启动子与GUS融合 转化烟草 2 花粉的发育 Lat52 GUS 高浓度秋水仙素 花粉细胞不分裂 至花粉发育后期Lat52照样表达 2 花粉的发育 Lat52 GUS 低浓度秋水仙素 2 花粉的发育 Lat52 GUS 低浓度秋水仙素 花粉对称分裂 Lat52在两个相同的细胞中表达 两个细胞均发育为营养细胞 2 花粉的发育 细胞不对称分裂 是两个子细胞分化的前提条件 Muschieffietal 将Lat52的反义基因导入番茄 结果 Pollensterile Chapter16 DevelopmentofFloralReproductiveOrgansandGametophytes 3 1雄蕊和雄配子体的发育3 2雄性不育现象分析3 3雌蕊的发育3 4雌蕊发育的基因调控 3 1雄蕊和雄配子体的发育 3 2雄性不育现象分析 16 2雄性不育现象分析 16 2雄性不育现象分析 1 雄性不育的概念2 雄性不育的分类 雄性不育 植株由于不能产生正常的花药 花粉或雄配子而导致不育的现象 雄性不育的意义 ForplantkingdomForhuman 16 2雄性不育现象分析 16 2雄性不育现象分析 1 雄性不育的概念2 雄性不育的分类 1 细胞质雄性不育2 细胞核不育 显性核不育隐性核不育 广泛应用三系线粒体 细胞核互作嵌合基因 玉米T 型不育系 T urf13编码13KD多肽 位于线粒体内膜上 玉米T 型不育系 T urf13编码13KD多肽 位于线粒体内膜上 16 2 1细胞质雄性不育 玉米T 型不育系 T urf13编码13KD多肽 位于线粒体内膜上 不育系有两个恢复基因 Rf1和Rf2 Rf2已克隆 编码一种线粒体醛脱氢酶 作用机理还不清楚 16 2 1细胞质雄性不育 矮牵牛 不育基因pcf 线粒体genome中的嵌合基因 编码25KD多肽 该多肽干扰植株氧化过程中的电子传递 16 2 1细胞质雄性不育 16 2雄性不育现象分析 16 2雄性不育现象分析 1 雄性不育的概念2 雄性不育的分类 1 细胞质雄性不育2 细胞核不育 显性核不育隐性核不育 隐性核不育 占核不育的90 光温敏核不育水稻长日下不育 短日可育 刚刚被华中农业大学和华南农业大学的水稻研究组分别克隆 3 TA29人工雄性不育 烟草花药绒毡层特异表达基因TA29细菌RNase基因Barnase抗除草剂基因Bar 1 TA29 Barnase 35S Bar Tobacco 烟草花药绒毡层特异表达基因TA29细菌RNase基因Barnase抗除草剂基因Bar TA29R Malesterile herbicideresistant2 TA29R X Halfmalesterile halfmalefertile RNase抑制基因BR Barnaserepressgene TA29 BR 3 TA29R XTA29 BRNormalF1hybridplants 1 TA29 Barnase 35S Bar Tobacco Chapter16 DevelopmentofFloralReproductiveOrgansandGametophytes 3 1雄蕊和雄配子体的发育3 2雄性不育现象分析3 3雌蕊的发育3 4雌蕊发育的基因调控 3 1雄蕊和雄配子体的发育 3 3雌蕊的发育 7 3雌蕊的发育 雌蕊由一个心皮或多个心皮融合后发育而来 连接在一起的表皮细胞脱分化 并发育成胎座 心皮上端向上延伸形成长短各异的花柱和柱头 Pistildevelopment 成熟的雌蕊包括柱头 花柱和子房 子房里着生胚珠 1 心皮的发育 被子植物的雌配子体发育 雌配子体在胚珠中发育成胚囊 FlowerpistilinArabidopsisandtomatoatanthesis Chapter16 DevelopmentofFloralReproductiveOrgansandGametophytes 3 1雄蕊和雄配子体的发育3 2雄性不育现象分析3 3雌蕊的发育3 4雌蕊发育的基因调控 BEL1突变为bel1 珠被发育为心皮 3 4雌蕊发育的基因调控 bel1 Why Bel1 编码同源异形区转录因子 先在胚珠原基中表达 随后仅在珠心和珠柄相邻处表达 珠心和珠柄相邻处是内 外珠被发生区域 Bel1突变为bel1 则内珠被不能发育 外珠被继续心皮的发育路线 Homeo box 3 4雌蕊发育的基因调控 Ray等 1994 35S AG 野生型植株 BEL1 bel1表型 Why HowtoisolatemorepistilspecificgenesusingtheinformationfromABCmodelinplants 3 4雌蕊发育的基因调控 bel1 MADSbox基因作探针 Angenentetal 1995 若干同源cDNA FBP7和FBP11 表达部位 原位杂交 在雌蕊中心及发育中的胚珠表达结构 MADSboxbindingprotein功能 转基因 35S FBP7 3 4雌蕊发育的基因调控 矮牵牛雌蕊cDNA文库 35S FBP7 HowaboutFBP11 MADSbox基因作探针 Angenentetal 1995 若干同源cDNA FBP7和FBP11 3 4雌蕊发育的基因调控 矮牵牛雌蕊cDNA文库 HowaboutFBP11 Ecotopicformationofovulelikestructuresonthesepals 35S FBP11 3 4雌蕊发育的基因调控 BEL1FBPANTSINOVMMEI TensofgenescontrollingembyrosacdevelopmenthavebeenidentifiedfrommutationpoolofArabidopsis Summary 雌雄生殖器官和配子的发育是一个非常复杂的过程 涉及许多基本的发育生物学过程 如模式和极性的建