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花粉表面蛋白在花粉发育、花粉与柱头识别中的作用
结题报告
批准号:
31870296
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
杨仲南
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
楼悦、王凯琦、曾秋烨、郑全权、侯剑桥、任梦怡
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中文摘要
花粉表面蛋白存在于花粉外壁的花粉包被中,对花粉自身发育、花粉与柱头的授粉识别起到重要的作用。花粉表面蛋白来源于绒毡层,但是绒毡层对于花粉表面蛋白的调控机制以及各花粉表面蛋白的具体生物学功能现仍不清楚。本项目将综合应用细胞生物学、生物化学和分子遗传学等手段,具体研究:1)绒毡层调控花粉表面蛋白的分子机理。2)CRISPR创制花粉表面蛋白的单突变体与多突变体,重点分析突变体花粉的授粉和水合过程。3)花粉表面蛋白基因的表达和功能分析。通过本项目的实施,进一步揭示花粉表面蛋白的积累规律,以及这些蛋白在花粉发育、花粉和柱头识别这些过程中发挥的生物学作用。
英文摘要
Pollen coat, rich in pollen coat proteins (PCPs), deposits into pollen wall cavities and plays critical roles in pollen development and pollen-stigma recognition. PCPs are synthesized in tapetum, however, the regulatory molecular network in tapetum for PCPs and their functions are still unknown. In this project, using the cell biology, biochemistry and molecular genetics approaches, we will: 1) reveal the regulatory mechanism for PCPs accumulation in tapetum; 2) create the single mutants and multiple mutants by CRISPR to analyze the involvement of PCPs in pollination and hydration; 3) analyze the function of PCPs genes. This project will demonstrate the genetic regulation for PCPs and understand their functions in the processes of pollen development and pollen-stigma recognition.
花粉表面蛋白存在于花粉外壁的花粉包被中,通常认为来源于绒毡层。本课题组十多年的研究发现了绒毡层细胞的调控通路 DYT1-TDF1-AMS-MS188-MS1。其中转录因子MS188是花粉外壁的直接调控因子,而MS1是最早报导的拟南芥雄性不育基因。本项目发现该MS188直接调控MS1,而MS1调控花粉表面蛋白以及脂质合成基因的表达。这一研究成果解释了花粉外壁包括花粉外被蛋白阶梯式的非自主合成的调控通路,也明确了MS1这一广泛研究的基因具体功能。由于花粉外被缺乏有效的观察手段,项目研究过程中发明了花粉外被的新染色方法,创制了多个用于观察花粉表面蛋白的标签植株,为花粉外被的研究奠定良好的基础。由于拟南芥花粉表面蛋白存在高度冗余,并且聚集成簇,我们利用crispr技术创制了多个花粉表面蛋白的单突变体与多突变体,分析了突变体花粉的授粉和水合过程。这些研究工作,不仅揭示了花粉外被形成的调控框架,也为进一步深入解析花粉外被参与花粉发育、花粉和柱头识别奠定良好基础。项目执行期间,发表与本项目密切相关的第一标注人文3篇,第二标注论文2篇,完成项目预期目标。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Tapetal 3-Ketoacyl-Coenzyme A Synthases Are Involved in Pollen Coat Lipid Accumulation for Pollen-Stigma Interaction in Arabidopsis.
绒毡层 3-酮脂酰辅酶 A 合成酶参与拟南芥花粉-柱头相互作用的花粉皮脂质积累
DOI:10.3389/fpls.2021.770311
发表时间:2021
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Zhang Z;Zhan H;Lu J;Xiong S;Yang N;Yuan H;Yang ZN
通讯作者:Yang ZN
Documenting the Sporangium Development of the Polypodiales Fern Pteris multifida.
记录水龙骨蕨 Pteris multifidi 的孢子囊发育
DOI:10.3389/fpls.2022.878693
发表时间:2022
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:
通讯作者:
The contributions of sporophytic tapetum to pollen formation
孢子体绒毡层对花粉形成的贡献
DOI:10.48130/seedbio-2022-0005
发表时间:2022
期刊:Seed Biology
影响因子:--
作者:Xiaozhen Yao;Wen Hu;Zhong-Nan Yang
通讯作者:Zhong-Nan Yang
DOI:doi: 10.3389/fpls.2022.878693
发表时间:2022
期刊:Frontiers in Plant Sciences
影响因子:--
作者:Yang NY;Jia XL;Sui CX;Shen SY;Dai XL;Xue JS;Yang ZN
通讯作者:Yang ZN
MS1, a direct target of MS188, regulates the expression of key sporophytic pollen coat protein genes in Arabidopsis
MS1 是 MS188 的直接靶标,调节拟南芥中关键孢子体花粉外壳蛋白基因的表达
DOI:10.1093/jxb/eraa219
发表时间:2020-08-06
期刊:JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY
影响因子:6.9
作者:Lu, Jie-Yang;Xiong, Shuang-Xi;Yang, Zhong-Nan
通讯作者:Yang, Zhong-Nan
温度调控花粉壁发育的机理
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    302万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    杨仲南
  • 依托单位:
花药中层细胞发育及调控
  • 批准号:
    31670314
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    杨仲南
  • 依托单位:
拟南芥PPR基因AtECB2调控叶绿体转录本编辑及叶绿体发育的分子机理
  • 批准号:
    31370271
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    82.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    杨仲南
  • 依托单位:
转录因子TDF1结合位点分析及直接调控下游基因鉴定
  • 批准号:
    30770206
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    杨仲南
  • 依托单位:
转录因子MYB103调控花粉发育的分子机理
  • 批准号:
    30530100
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    130.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    杨仲南
  • 依托单位:
拟南芥花粉发育必需基因的克隆及功能分析
  • 批准号:
    30470170
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    杨仲南
  • 依托单位:
国内基金
海外基金