花粉正常萌發(fā)和花粉管快速極性生長是保證被子植物順利進行雙受精并完成其生活史的關(guān)鍵,但其中具體的分子調(diào)節(jié)機制并不完全清楚。已有研究表明,Ca2+作為植物細胞普遍存在的第二信使,也同樣是花粉萌發(fā)和花粉管生長必須的調(diào)控因子,這預示著Ca2+信號相關(guān)的信號通路對于花粉萌發(fā)和花粉管生長至關(guān)重要,但是Ca2+下游參與調(diào)控這些生理過程的具體分子機制和信號轉(zhuǎn)導途徑,到目前仍所知甚少。Ca2+作為胞內(nèi)第二信使,可以被具有EF-手型結(jié)構(gòu)(EF-hand motif) Ca2+結(jié)合區(qū)域的鈣感受蛋白結(jié)合,后者在結(jié)合Ca2+后蛋白構(gòu)象發(fā)生改變,進而將Ca2+信號傳遞下去,鈣調(diào)素類似蛋白(Calmodulin Like Protein; CML)家族即是鈣感受蛋白的重要組成成員。CML是植物細胞中特有的鈣感受蛋白,在擬南芥中有50個成員,與鈣調(diào)素蛋白有一定序列相似性,但家族中絕大多數(shù)成員的生理功能未知。通過對基因芯片數(shù)據(jù)進行分析,發(fā)現(xiàn)CML25在擬南芥花粉及花粉管中大量且特異的表達,預示著該基因在調(diào)控花粉萌發(fā)及花粉管生長過程中可能起著重要作用。因此,本論文以擬南芥Ca2+結(jié)合蛋白CML25作為研究對象,詳細探討其...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

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中文摘要
Abstract
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第一章 文獻綜述
    1 Ca²⁺在調(diào)控花粉萌發(fā)和花粉管極性生長中的作用
        1.1 Ca²⁺是花粉萌發(fā)和花粉管極性生長必須的調(diào)控因子
        1.2 Ca²⁺振蕩和花粉管生長
        1.3 胞質(zhì)Ca²⁺濃度梯度的形成和維持
        1.4 Ca²⁺與調(diào)控花粉萌發(fā)和花粉管生長的其它信號因子的關(guān)系
    2 植物鈣信號感受蛋白在花粉萌發(fā)和花粉管生長中的作用
        2.1 CaM家族
        2.2 CDPK家族
        2.3 CBL-CIPK家族
        2.4 CML家族
    3 K⁺在花粉萌發(fā)和花粉管生長中的作用
        3.1 K⁺是維持花粉萌發(fā)和花粉管生長必須的因子
        3.2 Ca²⁺信號介導花粉管中K⁺通道活性的調(diào)控
    4 立題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 CML25參與調(diào)控花粉萌發(fā)及花粉管生長
    引言
    1 實驗材料與方法
        1.1 實驗材料
        1.2 常用培養(yǎng)基與溶液的配制
        1.3 實驗方法
    2 結(jié)果與分析
        2.1 CML25基因編碼的氨基酸序列分析
        2.2 CML25蛋白的原核表達及純化
        2.3 CML25具有Ca²⁺結(jié)合活性
        2.4 CML25表達模式
        2.5 CML25是胞質(zhì)表達定位的蛋白質(zhì)
        2.6 CML25功能缺失突變體的獲取及分子鑒定
        2.7 CML25正向調(diào)控花粉萌發(fā)和花粉管生長
    3 討論
第三章 CML25參與調(diào)控花粉萌發(fā)和花粉管生長的作用機制
    引言
    1 實驗材料與方法
        1.1 實驗材料與試劑
        1.2 實驗方法
    2 結(jié)果與分析
        2.1 cml25突變體花粉粒核發(fā)育正常
        2.2 胞外不同濃度的Ca²⁺對花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響
        2.3 胞外不同濃度的K⁺對花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響
        2.4 CML25的功能缺失改變了胞內(nèi)Ca²⁺信號
        2.5 CML25介導Ca²⁺十對花粉和花粉管質(zhì)膜內(nèi)向K⁺通道的調(diào)控
    3 討論
第四章 CML25可能的互作蛋白CIP1功能的初步探究
    引言
    1 實驗材料與方法
        1.1 實驗材料
        1.2 常用培養(yǎng)基與溶液的配制
        1.3 實驗方法
    2 結(jié)果與分析
        2.1 3AT濃度篩選
        2.2 篩選酵母文庫和蛋白互作性驗證
        2.3 蛋白互作的雙分子熒光互補(BiFC)驗證
        2.4 CIP1是胞質(zhì)表達定位蛋白質(zhì)
        2.5 CIP1負調(diào)控花粉管生長
    3 討論
總結(jié)
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3996518