银杏花粉及花粉管内细胞骨架的研究

银杏花粉及花粉管内细胞骨架的研究

刘俊梅[1]2001年在《银杏花粉及花粉管内细胞骨架的研究》文中认为微丝、微管作为细胞骨架的主要成份,广泛存在于真核生物中,并参与细胞内众多的生命活动。花粉萌发、花粉管伸长是种子植物实现有性生殖的重要环节,而微丝、微管系统在其中具有重要作用,因而研究其内细胞骨架具有重要意义。然而,目前尚缺乏关于较原始的裸子植物花粉管内细胞骨架的研究。本试验以素有“活化石”之称的银杏萌发花粉为材料,进行其内微丝、微管系统的研究。 通过荧光定位,对微丝的研究表明:银杏花粉及花粉管内都存在浓密的微丝网络,在水合、活化及花粉管伸长的各个不同的阶段,微丝分布呈明显的变化,花粉及花粉管内也存在循环分布的微丝;但与被子植物相比有明显的差异。银杏花粉内,微丝明显的聚集于膜上;花粉管顶端存在浓密的微丝网络,尤其在花粉萌发后期膨大的花粉管顶端都充满了浓密微丝网络;在偶尔出现的花粉管的分枝内,也有微丝分布;花粉管的周质部位存在许多由细小微丝组成的网络;在核周围充满辐射状排列的微丝,据此推测核可能是一个微丝的组织中心。同时,也观察到,在管核转向时,有明显的微丝转向。微丝与肌球蛋白的双标显示,两者存在共分布,同时与核的标记表明:微丝、肌球蛋白在管核周围也存在共分布,这表明微丝系统在管核的转向过程中可能具有重要作用。 通过间接免疫荧光定位,对微管的研究表明:银杏花粉及花粉管内存在浓密的微管网络,且其分布随花粉所处的状态不同而有所不同。其内微管多分布于周质,花粉管顶端有较多的微管。

甘国峰, 徐进, 陆叶, 施季森[2]2011年在《杉木花粉和花粉管中微丝骨架》文中提出花粉萌发、花粉管生长是植物有性生殖的重要环节,包含许多复杂的生理过程。微丝是细胞骨架重要组成成分,很多研究表明微丝在花粉萌发、花粉管内原生质流动(Justus et al.,2004)、花粉管顶端生长(Li et al.,2001)等方面具有重要的作用。花粉管

郝佩妃[3]2017年在《籼稻不育系天丰A花药的生理特征和差异蛋白分析》文中研究表明天丰A作为广东省农业科学院选育的籼稻叁系不育系,其米质优良、抗病性强、异交结实性高,具有较强的杂种优势和广泛的适应性。目前利用天丰A已经获得系列杂交组合,但对其不育机理研究甚少。本研究将以不育系天丰A及其保持系天丰B为试验材料,对其花药细胞学形态及亚显微结构观察发现,其败育主要发生在单核晚期到二核期,并且分析了花药发育各时期中可溶性蛋白,可溶性糖,脯氨酸,ATP及ATP酶的含量,最后通过双向电泳技术和质谱鉴定技术对二核期花药进行蛋白质组学差异分析。本研究旨在分析导致水稻雄性不育的原因,为揭示其胞质雄性不育的机理提供理论基础。研究结果如下:1.天丰A与天丰B花药在细胞学形态上具有显着差异。天丰B具有6个花药,花药饱满,花粉粒圆润;而天丰A有些花药不足6个,花药干瘪,花粉粒大小不一。电镜观察结果表明:在二核期,不育系相比保持系花药中花粉数量不足,缺乏淀粉等储藏物质的积累。说明天丰A花药发育不正常表现在二核期。2.天丰A花药中可溶性蛋白含量,可溶性糖含量,脯氨酸含量,ATP及ATP酶的含量均低于保持系天丰B,尤其在二核期差异比较明显。这可能是由于花粉在单核晚期到二核期可溶性蛋白和可溶性糖的供应不足,ATP合酶活性降低,导致ATP含量减少,同时为花粉萌发和花粉管伸长提供重要的能源和氮源的脯氨酸缺少,进一步证实了天丰A花粉败育是由于花粉中营养物质供应受阻和能量缺失引起的。3.对天丰A与天丰B二核期花药进行蛋白质组学分析并成功鉴定了 50个差异蛋白点,对差异蛋白点进行功能注释并将其大致归于如下8类:物质代谢(13个),能量代谢(13个),转录(2个),蛋白合成(3个),蛋白储存和定位(3个),细胞结构(2个),防御系统(7个),未知功能蛋白(7个)。这些差异蛋白中,物质代谢中蛋白水解酶表达量的上调和蛋白合成相关翻译延伸因子(EF-1,EF-2)表达量的下调导致天丰A花粉中相关蛋白无法正常合成和降解;能量代谢中ATP合酶β亚基表达量下调使ATP合酶活性下降,导致能量供应不足;参与氨基酸代谢的水解酶(有分解脯氨酸前体的作用)表达量上调使脯氨酸无法正常合成。这些差异蛋白的表达量与上述生理指标的测定结果相吻合。此外,还有参与细胞骨架建成的肌动蛋白表达量下调,会引起细胞结构发育出现异常。综上所述,不育系天丰A花粉败育主要发生在单核晚期到二核期,这可能是由于花药中物质与能量相关蛋白表达量发生异常,从而引起花药代谢紊乱,内含物缺乏,能量供应不足,导致花粉败育,最终导致雄性不育。

参考文献:

[1]. 银杏花粉及花粉管内细胞骨架的研究[D]. 刘俊梅. 河北农业大学. 2001

[2]. 杉木花粉和花粉管中微丝骨架[J]. 甘国峰, 徐进, 陆叶, 施季森. 林业科学. 2011

[3]. 籼稻不育系天丰A花药的生理特征和差异蛋白分析[D]. 郝佩妃. 南京师范大学. 2017

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