Latrunculin B介导的拟南芥花粉管生长异常突变体的筛选

作     者：李盼盼 

作者单位：兰州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：向云

授予年度：2020年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

主      题：拟南芥 极性生长 微丝骨架 EMS诱变 筛库 

摘      要：已有的药理学和遗传学实验表明,微丝骨架在被子植物花粉管极性生长过程中发挥了至关重要的调控作用。前人已经对花粉管极性生长过程中微丝骨架进行了大量的研究,取得很多原创性的成果,但是目前有关微丝骨架精确调控花粉管极性生长的分子机制在许多方面仍有待研究。例如,调节微丝骨架的信号网络还不够完善;各种信号分子在不同时间和空间如何协同调控微丝骨架的组织和动态变化;微丝骨架精确调节了花粉管极性生长过程中的哪些细胞活动等。为了探索微丝骨架在调控花粉管生长过程中的功能和作用机制,本论文基于微丝解聚药物Latrunculin B（LatB）开展了正向遗传筛选工作,通过在拟南芥EMS诱变植株花粉萌发过程中外源施加LatB,筛选了花粉萌发和花粉管生长发生异常的突变体,主要取得了如下研究结果:1、成功建立了外源LatB介导的拟南芥花粉管生长异常突变体筛选实验体系。2、在M1代筛选了6000株EMS诱变突变体植株,获得了407株在外源施加3 nM的LatB处理时花粉萌发和花粉管生长发生异常的突变体。3、在M2代和M3代筛选了花粉萌发和花粉管生长对外源LatB处理有抗性的突变体R-1—R-20和对LatB处理敏感的突变体S-1—S-18等38个表型能够稳定遗传突变体的纯合株系。4、进行了21个突变体的纯合验证,并获得了与野生型的回交材料,这些株系在F1代花粉萌发和花粉管生长对外源LatB处理仍存在稳定表型。5、在F2代遗传群体中筛选出4个突变体（R-1、S-1、S-2和S-3）的纯合株系,并证实了R-1、S-1、S-2和S-3均为单基因隐性突变。6、初步观察了R-1、S-1、S-2和S-3突变体中微丝排布以及FM4-64标记的内吞囊泡和内化速率。综上所述,通过基于外源施加LatB的正向遗传学实验,我们初步筛选出了一些花粉管极性生长产生缺陷的突变体,这些突变体可以作为遗传材料进行表型分析和鉴定新的基因功能,有可能为揭示微丝骨架参与极性生长调控机制的相关研究提供新的实验材料和研究思路。