一个可能与水稻花粉发育相关的ABC transporter 基因的功能验证与分析

批准号:
30970274
项目类别:
面上项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张毅
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄远新、杨昆、赵勇、倪会娟、唐世义
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中文摘要
花粉的正常发育离不开绒毡层向其传送大量的物质,而物质的传递又离不开物质的跨膜运输。ABC transporter 是一类跨膜运输蛋白,水稻中有120多个基因编码不同的ABC 转运蛋白。目前研究未发现与水稻花粉发育相关的该类基因。我们图位克隆到一个水稻雄不育基因Ostd(t),信息分析表明该基因属于ABC transporter 基因的一个亚家族。突变体表现为不育花药白色瘦小,花药绒毡层在小孢子释放后,胞质浓缩但不降解,后又脱离花药壁,小孢子完全降解成碎片,最后在显微镜下无可见花粉。本项目打算用遗传互补、原位杂交、RT-PCR、亚细胞定位等方法,对该基因进行功能验证、表达模式和作用场所研究,以及Ostd(t)基因的网络关系的研究。本研究有可能获得ABC转运蛋白基因调控花粉发育的重要证据,从而发现并确证一个新的花粉发育基因,增加花粉发育相关的基因网络的认识。
英文摘要
角质和孢粉素对花药外表皮和花粉外壁发育有重要作用。它们的脂质前体产生于绒毡层中,从绒毡层分泌出来后,运往花药和花粉表面聚合。在花粉发育中,人们对脂类转运的分子机制的了解还很少。用一个水稻核不育突变体ostd(t)(现命名为osabcg15,下同),通过基因定位,我们克隆了一个与脂类转运有关的ATP- binding cassette (ABC) transporter 基因Ostd(t)(现命名为OsABCG15,下同),并通过转基因验证了该基因在水稻花粉发育中的功能。显微观察表明,突变体绒毡层乌氏体发育异常,中层异常变厚;突变体花药和花粉表面脂类沉积失败,花药和花粉外表面光滑;小孢子从四分体中释放出来不久就开始降解,最后造成无花粉型不育。Q-PCR和RNA原位杂交表明,OsABCG15基因主要在花药发育的8-10期,特异表达于绒毡层。亚细胞定位表明OsABCG15蛋白为细胞膜定位蛋白。上述结果表明OsABCG15基因在花药外表皮和花粉外壁发育中有重要作用,同绒毡层分泌脂类前体密切相关。本研究促进了人们对花粉发育中脂类运输机制的认识。
期刊论文列表
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WBC27, an Adenosine Tri-phosphate-binding Cassette Protein, Controls Pollen Wall Formation and Patterning in Arabidopsis
WBC27 是一种三磷酸腺苷结合盒蛋白,控制拟南芥花粉壁的形成和图案形成
DOI:10.1111/j.1744-7909.2010.01010.x
发表时间:2011-01-01
期刊:JOURNAL OF INTEGRATIVE PLANT BIOLOGY
影响因子:11.4
作者:Dou, Xiao-Ying;Yang, Ke-Zhen;Ye, De
通讯作者:Ye, De
一个水稻花粉萌发孔发育相关的GDSL脂肪酶基因的功能分析
- 批准号:31370349
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:78.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:张毅
- 依托单位:
国内基金
海外基金
