第四章植物繁殖器官与雌雄配子体发育

第四章植物繁殖器官与雌雄配子体发育演示文稿第一页，共39页。DiagramofeventsingametophytedevelopmentandfertilizationStamen(雄蕊)Pistil(雌蕊）减数分裂有丝分裂配子体配子第二页，共39页。第三页，共39页。Chapter3

DevelopmentofFloralReproductiveOrgansandGametophytes3.1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)花粉的发育第四页，共39页。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第五页，共39页。Wheretheantherdevelopsfrom?1)花药的发育花药产生于雄蕊原基第六页，共39页。雄蕊原基第七页，共39页。Wheretheantherdevelopsfrom?1)花药的发育花药产生于雄蕊原基L1L2L3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第八页，共39页。TA56(tapetum56)TA292)花粉的发育第九页，共39页。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第十页，共39页。spermcellsWhatisthesignificancefortheasymmetricdivision（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第十一页，共39页。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。Lat52GUS第十二页，共39页。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。第十三页，共39页。2)花粉的发育Lat52:GUS(低浓度秋水仙素)：第十四页，共39页。2)花粉的发育在番茄中，发现Lat52基因仅在花粉发育后期较大的营养细胞中表达。Eady等(1995)将Lat52的启动子与GUS融合，转化烟草。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。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。?第十五页，共39页。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?第十六页，共39页。Chapter16

DevelopmentofFloralReproductiveOrgansandGametophytes3.1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雄性不育现象分析第十七页，共39页。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第十八页，共39页。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第十九页，共39页。玉米T-型不育系

T-urf13编码13KD多肽，位于线粒体内膜上。

第二十页，共39页。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细胞质雄性不育第二十一页，共39页。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细胞质雄性不育第二十二页，共39页。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细胞质雄性不育第二十三页，共39页。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。第二十四页，共39页。第二十五页，共39页。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Bar1)

TA29:Barnase-35S:Bar

Tobacco:第二十六页，共39页。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,halfmalefertileRNase抑制基因BR(Barnaserepressgene)TA29:BR3)TA29R/++XTA29:BR

NormalF1hybridplants1)

TA29:Barnase-35S:Bar

Tobacco:Herbicide第二十七页，共39页。Chapter16DevelopmentofFloralReproductiveOrgansandGametophytes3.1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雌蕊的发育第二十八页，共39页。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)心皮的发育第二十九页，共39页。被子植物的雌配子体发育雌配子体在胚珠中发育成胚囊第三十页，共39页。FlowerpistilinArabidopsisandtomatoatanthesis第三十一页，共39页。Chapter16DevelopmentofFloralReproductiveOrgansandGametophytes3.1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第三十二页，共39页。BEL1突变为bel1:珠被发育为心皮3.4雌蕊发育的基因调控bel1Why?第三十三页，共39页。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-box3.4雌蕊发育的基因调控第三十四页，共39页。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BEL1bel1第三十五页，共39页。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:FBP7HowaboutFBP11?第三十六页，共39页。MADSbox基因作探针Angenentetal.,1995:若干同源cDNA(FBP7和FBP11