被子植物双受精实验分析

会计学1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第1页/共15页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。 第2页/共15页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。第3页/共15页花粉管的吸引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。第4页/共15页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。第5页/共15页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。第6页/共15页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。第7页/共15页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。第8页/共15页Ca²+梯度的影响作用。Ca²+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。Ca²+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2mMCa²+的存在不能影响蓝猪耳花粉管的诱导。

第9页/共15页最近，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。第10页/共15页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。

第11页/共15页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。