|  客服中心  |  合作联系
搜刊网
学术热点
行业资讯
版纳植物园在蒺藜苜蓿雄性不育调控机制及其进化研究中获进展
发布时间:2020-07-07 来源:西双版纳热带植物园 访问:

  雄性不育在农业杂交育种上发挥十分重要的作用。雄性不育突变体主要由孢子体型或配子体型的花药组织发育异常引起。绒毡层作为一个为花粉发育提供营养的重要孢子体型组织,其发育异常会引起花粉败育。绒毡层广泛存在于陆生植物中,而被子植物中已报道多个调控绒毡层发育的关键因子但是这些关键因子介导的绒毡层发育在陆生植物中的进化模式甚少被关注豆科作为第二大经济作物,为人类和动物提供最主要的植物蛋白及油脂来源。但是目前杂交育种较少在豆科作物中应用,而且豆科植物的绒毡层研究鲜有报道,这些问题亟待解决 

  了解析豆科植物的育性调控,中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室研究员陈江华团队以豆科模式植物蒺藜苜蓿为研究材料,在其烟草逆转座子Tnt1插入突变体库中筛选到一个雄性不育突变体empty anther1ean1)。它表现为营养期植株生长正常,而生殖期雄性不育。遗传学分析显示ean1为单基因隐性突变导致的。显微镜观察发现ean1突变体表现为花粉缺失的空花药表型。因尚未有蒺藜苜蓿花药发育的相关研究,该团队参考拟南芥和水稻的花药发育分期,从细胞形态特征上将蒺藜苜蓿花药发育分为14期。ean1突变体在花药发育的第8期开始出现绒毡层降解缺陷,后期不能产生小孢子。且其胼胝质的合成也有缺陷。而后,通过基因组重测序技术克隆到EAN1基因,反向遗传学和遗传互补实验都证明EAN1基因调控蒺藜苜蓿的雄性不育表型。EAN1编码一个细胞核定位的bHLH蛋白。它在绒毡层中特异性表达,在花药发育的第7期表达量最高。这些结果表明,EAN1调控绒毡层的降解和胼胝质的合成 

  进一步结合已测序的藻类以及其它陆生植物,该团队重构了植物bHLH蛋白的系统进化树。结果表明,所有已报道的参与绒毡层调控的bHLH转录因子特异地聚类为II和III(a+c)1两个亚家族。EAN1属于II类亚家族蒺藜苜蓿III(a+c)1亚家族中的三个成员MtAMS、MtAMSL和MtDYT1也都参与绒毡层和小孢子发育,而EAN1能特异地与三个III(a+c)1亚家族成员形成异源二聚体。这表明在被子植物绒毡层发育II和III(a+c)1类bHLH亚家族成员间存在一个保守的异源二聚化机制。 

  此前研究表明,绒毡层广泛存在于所有陆生维管植物中,而苔藓植物中(苔类、藓类和角苔类)的绒毡层分布情况有待进一步探索。但有趣的是,II和III(a+c)1两个bHLH亚家族保守存在于所有陆生植物中,包括三大苔藓类标志植物(地钱、小立碗藓和角苔)。但是在水生藻类植物中没有发现。该研究的结果说明绒毡层发育的关键分子路径可能在陆生植物类群分化之前就已经存在。该研究成果对于理解陆生植物绒毡层及雄性生殖器官的起源和演化具有重要理论和应用价值。

  相关研究结果以A study of male fertility control in Medicago truncatula uncovers an evolutionarily conserved recruitment of two tapetal bHLH subfamilies in plant sexual reproduction为题发表在New Phytologist上。版纳植物园博士郑小玲和贺亮亮为论文并列第一作者陈江华为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、中科院分子植物科学卓越创新中心等项目的资助。 

   

蒺藜苜蓿花朵

野生型和ean1突变体不同发育器官对比图

绒毡层特异表达的EAN1编码一个细胞核定位的bHLH蛋白

II和III(a+c)1类两个绒毡层特异的bHLH亚家族保守存在于所有陆生植物

相关文章
热门资讯
摘要:9月28日-29日,《两岸关系》杂志社社长任勉一行3人来漯河临颍就陈星聚杯太极拳比赛筹备工作情况进行调...
精品推荐
摘要:摘 要:健康的心理素质是健康人的必备素质。在学科教学中进行心理健康的教育,是心理健康教育的重要途径...
热门期刊
“九一八”研究“九一八”研究
《“九一八”研究》(年刊)创刊于2000年,语种:中文,开本:32开,出版地:辽宁省沈阳市,由九一八历史博物馆主办...
销售与市场销售与市场
《销售与市场》杂志,于1994年经国家新闻出版总署批准正式创刊,CN:41-1210/F,本刊在国内外有广泛的覆盖面,题材...
城市住宅城市住宅
《城市住宅》杂志,于1994年经国家新闻出版总署批准正式创刊,CN:11-3679/TU,本刊在国内外有广泛的覆盖面,题材新...
财经政法资讯财经政法资讯
《财经政法资讯》是由中南财经政法大学主办的一份反映国内外财经政法研究动向的学术性、综合性、资料性刊...
星海音乐学院学报星海音乐学院学报
《星海音乐学院学报》杂志,于1979年经国家新闻出版总署批准正式创刊,CN:44-1132/J,本刊在国内外有广泛的覆盖...
北京木材工业北京木材工业
《北京木材工业》本刊以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,贯彻党的教育方针...

友情链接
中教杯 国家新闻出版总署 中国知网 万方数据 维普网 中国科学院 中国国家图书馆 央视英文版 中国留学网 中青网 中国国家人才网 中国经济网 中国日报网 中国新闻网 中国学术期刊网
编辑QQ
编辑联络
2007-2023
中文学术期刊检索机构
bianjibu777@qq.com
联系我们

版权所有©2007- 2023 中国学术期刊网(qikanw.com) All Rights Reserved 京ICP备2021008252号
本站是学术论文网络平台,若期刊网有侵犯您的版权,请及时与期刊网客服取得联系,联系信箱: bianjibu777@qq.com    
中国学术期刊网