被子植物双受精实验分析.ppt

被子植物双受精实验分析 雌雄配子细胞周期同步化 花粉管的吸引 助细胞退化与配子运输 受精中雌配子控制与卵细胞成熟 雄配子进入胚囊与精子成熟 雌雄配子细胞周期同步化 几乎所有的动物都在 G1期（含 1C的 DNA)进行配子融合。 被子植物随物种不同，有的在 G1期，有 的在 G2期融合。但花粉管在花柱和子房 中延伸时，发生配子成熟，推测存在一 种长距离信号，使雌雄配子在融合时时 刻同步化。 玉米的雌雄配子易于在 G1期融合。 烟草的生殖细胞处于 G2期，包含 2C的 DNA。受粉 8 10小时后，生殖细胞靠 近子房，分裂成两个各含 1CDNA、处于 G1期的精细胞。在退化的助细胞中，精 细胞完成 S期的 DNA复制，并在进入 G2 期后与雌配子融合。 花粉管的吸引 1、细胞外基质及阿拉伯半乳糖蛋白作 用。 2、 GABA的参与诱导。 3、 钙离子梯度的影响作用。 4、 ZmEA1表达蛋白的引导。 5、 ROP家族的调节作用。 6、 Arp2/3复合体的影响。 GABA的参与诱导 Palanivelu等在拟南芥的珠孔从内珠到 隔膜处，发现 GABA的浓度有急剧增长 的现象。拟南芥突变体 pop2也存在从内 珠到隔膜的 GABA浓度梯度的变化。这 说明 GABA参与了花粉管的吸引。 发育不完全或缺少胚囊的胚珠都不能诱 导花粉管的正常生长。 成熟完整的雌配子体引导花粉管的生长， 花粉管从胎座向胚珠生长有效距离不超 过 200um。 但是拟南芥雌配子体 magamata诱变体 的花粉管在珠柄内生长正常，其在距离 珠孔 100um处却迷失方向。 蓝猪耳离体成熟的胚珠在体外培养， 胚珠吸引约 100um至 200um范围内的 花粉管。实验还表明，在蓝猪耳中， 对花粉管的诱导是直接通过一种组织 特异性信号，而非间接通过细胞外基 质的变化来进行的。 Ca+梯度的影响作用。 Ca+对花粉管生长中，重建新的轴向和 期信号放大的作用，并参与新方向的定 位。 Ca+对花粉管生长最重要的是生 长极性的改变。但研究还发现，并非所 有的植物中钙都表现活跃，如在培养基 中 2mM Ca+的存在不能影响蓝猪耳花 粉管的诱导。 最近， Marton,M.L.等发现，玉米雌配 子体产生的一种由 94个氨基酸构成的蛋 白 ZmEA1与引导花粉管生长短距离信号 的转导有关。 嵌合体 (ZmEA1:GFP)首先在丝状器中被 发现，然后定位在珠孔下面珠心组织的 细胞壁。 ZmEA1表达蛋白的减少，影响 珠孔对花粉管引导的减少，从而导致胚 珠不育。 ROP家族可能对花粉管生长方向的改变有关。 ROP通过调节顶端基质钙离子，来促进顶端 F 肌动蛋白的形成合运动。这两者都是花粉 管极性生长的重要因子。 研究表明， ROP可以通过 ADP核糖基化因子 GTP酶依赖性、肌动蛋白非依赖性囊泡运输 来确定未来花粉管的萌发位点。 Arp2/3（微丝肌动蛋白 2、 3）的影响。 最近研究发现， Arp2/3复合体通过调节 皮层 F-肌动蛋白的排列控制毛状体的细 胞增长。而花粉管的生长与定向也依赖 皮层 F-肌动蛋白。推测，可能 Arp2/3复 合体与花粉管的生长与定向有关。 花粉管在毛细管 (NO)的吸引和方向定位。