花柱——植物雌性生殖器官识别花粉的择优场所

雌鸟择偶时也许是择选带有最精美羽毛的雄鸟;雌鱼择偶时也许是择选能够捍卫称心如意生境的雄鱼。但是植物在选择能与它们的卵子进行受精的精子时却未见什么特异之处。然而,阿姆赫斯特城马萨诸塞大学的David L.Mulcahy却认为在受粉和受精的间隔期间植物的确也是有一些选择的。 Mulcahy说动物精液几乎不表达它们所携带的基因,植物花粉却表达它们携带的大多数基因。当一颗花粉粒落在柱头上时,它必须扩展成管向下穿过花柱进入子房。伴随它的生长,花粉管从雌性器官中获取营养。     

显花植物自体和异体花粉识别的分子机理研究

显花植物的受精涉及许多识别过程,其中和线个是雌性生殖组织心皮对花粉的识别。自交不亲和性（Self-incompatibility,SI)是一种广泛分布于显花植物的种内生殖障碍。在多数自交不亲和的植物中,SI的遗传控制比较简单,受控于一个由复等位基因构成的单一位点,称为S位点。在以茄科、玄参科和蔷薇科为代表的配子体自交不亲和植物中,S位编码一类核酸酶,即S核酸酶（Fig.1),控制SI在花柱中的表达,但是与花粉自交不亲和性的表达无关。后者可能由与S核酸酶不同的基因控制,这种基因常被称为花粉S基因。它是目前了解显花植物花粉识别生化和分子机理的关键。近来,通过对影响花粉SI表达突变体的前了解 花植物花粉识别生化和分子机理的关键。近来,通过对影响花粉SI表达突变体的分子遗传分析提出了一个花粉S基因产物如何与S核酸酶相互作用完成自体和异体花粉识别过程的模型（Fig.2)。另外,描述了两个在金鱼草中克隆花粉S基因的方法,即S位点选择性的转座子标记和图位克隆。     

显花植物自体和异体花粉识别的分子机理研究(英文)

显花植物的受精涉及许多识别过程;其中第一个是雌性生殖组织心皮对花粉的识别。自交不亲和性（Ｓｅｌｆ－ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ,ＳＩ）是一种广泛分布于显花植物的种内生殖障碍。在多数自交不亲和的植物中,ＳＩ的遗传控制比较简单,受控于一个由复等位基因构成的单一位点,称为Ｓ位点。在以茄科、玄参科和蔷薇科为代表的配子体自交不亲和植物中,Ｓ位点编码一类核酸酶,即Ｓ核酸酶（Ｆｉｇ．１）,控制ＳＩ在花柱中的表达,但是与花粉自交不亲和性的表达无关。后者可能由与Ｓ核酸酶不同的基因控制,这种基因常被称为花粉Ｓ基因。它是目前了解显花植物花粉识别生化和分子机理的关键。近来;通过对影响花粉ＳＩ表达突变体的分子遗传分析提出了一个花粉Ｓ基因产物如何与Ｓ核酸酶相互作用完成自体和异体花粉识别过程的模型（Ｆｉｇ．２）。另外,描述了两个在金鱼草中克隆花粉Ｓ基因的方法,即Ｓ位点选择性的转座子标记和图位克隆。     

植物花粉S基因及其应用研究进展

自交不亲和性(self-incompatibility)研究是探讨植物遗传机制和植物育种的重要基础.在显花植物中,配子体自交不亲和由花柱S基因S-RNase和花粉S基因两个基因控制,这两个基因都具有较高的多态性和序列多样性的特征.花粉自交不亲和性是由花粉特异表达的F-box基因控制,命名为SFB(S haplotype-specific F-box protein)基因,并认为它就是花粉S基因的首选.就SFB基因的克隆、结构特点和作用机理以及应用予以综述.     

花粉—雌蕊相互作用的控制机理

本文介绍了近年来在花粉—雌蕊相互作用的控制机理及发育调控中取得的一些进展。花粉与雌蕊的识别由一系列不亲和基因所控制的专一性糖蛋白所介导。在花成熟后期这些基因开始表达,合成大量的S蛋白质,从而植物获得自交不亲和的特性。雌蕊S蛋白质位于柱头或花柱中,它们能抑制自交不亲和花粉管生长。     

恢复基因增强了植物雄性不育系统

比利时Plant Genetic Systems(PGS)研究人员发现了一种恢复基因,它能中和PGS前期发现的雄性不育基因的效应.与雄性不育基因一样,这种恢复基因在能产生花粉的花药中表达.当雄性不育基因表达时,植物不产生花粉,因而不能受精.该基因系统在杂种种子产业中有巨大潜力.利用这种雄性不育基因可降低一些作物,如杂种玉米的生产成     

阿拉伯半乳糖蛋白在被子植物有性生殖中的作用

阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan-proteins,AGPs)是一类主要分布在细胞表面和胞外基质中的糖蛋白.它们在植物的雄性器官(花粉、花粉管、精细胞)、雌性器官(柱头、花柱、子房)和胚胎(合子胚和体细胞胚)等组织和细胞中均有大量的表达.大量研究表明AGPs在被子植物有性生殖过程中起着非常重要的作用,既可能参与花粉管粘附、营养、传导或提供信号的作用,也可能参与受精过程中配子识别和受精后胚胎的发育与分化等过程.该文就其分子结构、特性以及在植物有性生殖过程中各种器官和组织内的表达和功能研究进展做了较为全面的概述.     

花粉选择的研究进展

早在本世纪20年代就有许多关于影响花粉受精 能力的遗传研究报道亡“,。配子体自交不亲和性、玉米 中影响不正常分离的配子体因子、黑麦中的B染色体 和在种间杂交的回交过程中供体亲本基因型的消除 等,都是典型的配子体选择受精的例子,Ter- Avanesian (1947）在对陆地棉等的研究中发现,生长迅 速的花粉管产生的后代显然不同于未受到选择的花粉 管产生的后代;Lewis于50年代亦报道了在番茄中 的类似观察结果,表明配子体选择可能对抱子体世代 发生影响。Mulcahy (1979）明确提出了基因表达可能 在配子体阶段和抱子休阶段相互交错重叠的概念,并 指出对雄配子阶段的选择对于被子植物的进化和改变 植物的遗传结构具重要意义〔20,5110     

芸薹属植物自交不亲和性的分子机制

芸薹属植物自交不亲和性受单一位点的复等位基因控制,此位点命名为S位点,它决定柱头表面花粉识别的专一性,S位点糖蛋白基因（SLG）和S受体激酶基因（SRK)是控制芸薹属植物花柱自交不亲和性的两个关键因子,本文介绍了编码自产不亲和性的S位点的SLG,SRK和花粉S基因的鉴定,结构及功能,并对其信号传导途径的可能机制做了简要概述。     

芸苔属植物自交不亲和性的分子机制

芸薹属植物自交不亲和性受单一位点的复等位基因控制,此位点命名为S位点。它决定柱头表面花粉识别的专一性。S位点糖蛋白基因（SLG）和S受体激酶基因（SRK）是控制芸薹属植物花柱自交不亲和性的两个关键因子。本文介绍了编码自交不亲和性的S位点的SLG、SRK和花粉S基因的鉴定、结构及功能,并对其信号传导途径的可能机制做了简要概述。     

欧报春二型花柱的繁育特性研究

二型花柱植物通常具有自交不亲和性,在不同植物中所表现的可育性不同。欧报春(Primula vulgaris)是典型的二型花柱植物,为了探究欧报春的繁育特性,通过温室栽培,对欧报春的长花柱和短花柱的花部特征、花粉和花柱形态、花粉活力、柱头可授性、花粉/胚珠比、杂交指数、杂交亲和性、花粉管观察进行研究。结果表明,(1)长花柱和短花柱的花冠直径、花冠筒长度、柱头高度、花药高度和花筒中部直径均表现出两型性;(2)花粉和柱头观察发现花粉极轴长、花粉赤道轴长、花柱直径、柱头乳突细胞和花粉数量均有差异;(3)长花柱的花粉/胚珠比为384.20,短花柱为369.70,属于兼性异交类型;长花柱和短花柱的花粉活力和柱头可授性能在较长时间内维持较高活力;(4)长花柱杂交指数值为5,短花柱为4,表明繁育系统类型为异交,部分自交亲和,需要传粉者;6种授粉组合均能结实,异型花间授粉的结实数明显高于同型自花授粉和异株同型授粉;短花柱为母本的异型花间授粉组合亲和性优于其他组合;欧报春存在自交不亲和性,长花柱的自交不亲和性低于短花柱。     

配子体自交不亲和植物花粉S基因研究进展

配子体自交不亲和植物的自交不亲和性是由雌蕊自交不亲和因子和花粉自交不亲和因子相互作用的结果。目前已经分离和鉴定了雌蕊自交不亲和基因及其表达产物。最近从金鱼草、Prumusdulcis、梅等植物中分离的F-box基因,它具有花粉S基因特点,即在花药、成熟的花粉和花粉管中特异表达;在基因位置上,与S-RNase基因紧密连锁;不同物种或同一物种不同品种F-box基因间核苷酸和氨基酸序列上存在高度多态性。通过分子生物学方法和杂交授粉试验证明所分离的F-box基因是花粉自交不亲和基因,但目前尚未分离出该类基因相应的表达蛋白。主要综述了配子体自交不亲和植物花粉自交不亲和基因的发现、基因的结构、雌蕊自交不亲和因子和花粉自交不亲和因子相互作用的模型。     

弯齿风毛菊花部器官的海拔变异及其与种子质量和数目的关系

以青藏高原东北缘的12个弯齿风毛菊居群为对象,分析花部器官随海拔的变异机制及其与种子质量和数目的关系.结果表明:当海拔在3500~4500 m时,花丝长、花药长、花柱长和花柱分支长分别为0.52~1.01、0.23~0.63、0.74~1.58和0.11~0.22 cm,且均随海拔的升高而显著增长,而花粉数量(26.5×10^4~73.5×10^4)显著下降;花粉数量与花丝长、花柱长及花柱分支长均呈显著负相关,花柱长与花丝长呈显著正相关;种子数目与花丝长、花柱长及花柱分支长均呈显著负相关,与花粉数量呈显著正相关;百粒重与花丝长、花柱长及花柱分支长均呈显著正相关,与花粉数量呈显著负相关.随着海拔的升高,弯齿风毛菊在花期选择延长花部器官的长度来增大昆虫对花粉的携带量和输入量,到果期生产出具有更强竞争优势和生存能力的大种子(质量大、数量少)来提高适合度.     

柚子(Citrus grandis Osbeck)S-like核酸酶基因CgSL1的分离与特征分析

从柚子(CitrusgrandisOsbeck)2个自交不亲和品种溪蜜柚和度尾蜜柚的花柱中克隆出一个类似S核酸酶基因CgSL1(C.grandisS-likeRNase),它的cDNA序列全长1074bp,编码297个氨基酸。通过与其它植物S-like核酸酶和S核酸酶氨基酸序列进行比较,发现CgSL1类似于S-like核酸酶,与拟南芥中的RNS2一致性为62.5%。对CgSL1的表达分析表明该基因在花柱、花药、叶片不同器官以及花柱的不同发育阶段均有表达,且在花柱中的表达随衰老增强,由此推测它可能与衰老有关。     

柚子(Citrus grandis Osbeck)S-like核酸酶基因CgSL1的分离与特征分析

从柚子（Citrus grandis Osbeck)2个自交不亲和品种Guan溪蜜柚和度尾蜜柚的花柱中克隆出一个类似S核酸酶基因CgSL1（C.grandis S-likde RNase),它的cDNA序列全长1074bp,编码297个氨基酸,通过与其它植物S-like核酸酶和S核酸酶氨基酸序列进行比较,发现CgSL1类似于S-like核酸酶,与拟南芥中的RNS2一致性为62．5％。对CgSL1的表达分析表明该基因在花柱,花药,叶片不同器官以及花柱的不同发育阶段均有表达,且在花柱中的表达随衰老增强,由此推测它可能与衰老有关。     

植物体内游离脯氨酸的测定

游离的脯氨酸普遍存在于植物体中,正常的花粉中含量尤多,例如在一些禾本科草类的花粉中,含量可达花粉干重的1.65％,在苹果花粉中含量可达其干重的2.2％,而在不育的花粉中含量却很低。因而花粉中游离脯氨酸的含量高低被认为与植物的育性有关,有人把它作为育性的指标。另外,在干旱环境下生长的植物,体内常有游离脯氨酸的积累,故又可把它作为抗旱性的生理指标。     

引入基因的价值

表达新的有益基因的转基因植物是否一定有用呢?回答这一问题的关键在于携带这种基因在实际中是否会对植物自身产生不良影响。如果经转化使植物具有了抗虫性,却使产量大幅度降低,那么很明显,这对企业是没有好处的。Durham大学的Vaughan Hilder和Anghard Gatehouse正在研究向烟草中导入豇豆胰蛋白酶抑制剂CpTI基因对植物的影响,试图使之对食草昆虫产生抗性。他们选择研究一些可以表达基因、或带有此基因(以防碍表达的取向)的植物,将之与非转基因植物进行比较,看其是否有不良倾     

使用花粉开发植物基因重组技术

以色列Hebrew大学的J.Shilo和G.Simchen使用花粉开发了在植物中导入外来基因的方法.目前在用这种方法培育的重组型烟草的叶中表达卡那霉素耐性基因已获得成功.这种方法是把含外来基因的质粒与花粉混合使基因整合.研究者认为这种技术能应用于一般植物.与传统的植物基因重组方法不同,使用花粉避免了使导入基因的细胞再生成株的过程.这种过程需要一定技术,而且会引起植物染色体异常.使用花粉导入基因时外来基因能编入     

花粉——雌蕊相互作用的分子基础

显花植物授粉过程包含了花粉与雌蕊一系列复杂的细胞间相互作用。花粉在柱头上必须发生粘附与水合作用后才能萌发,花粉胞被蛋白可能在粘附机制中起主要作用,而水孔蛋白调节了花粉的水合过程;花粉管在花柱引导组织中定向生长,受引导组织胞间质、向化性物质及细胞粘附机制等因素的影响,也与花粉受体及子房有关。在植物的自交不亲和性反应中,配子体型自交不亲和性反应主要是由自交不亲和基因蛋白产物降解花粉RNA或以Ca^2 介导的信号级联反应实现的;孢子体型自交不亲和性反应则依赖于干性柱头以及雌蕊的S受体激酶及S位点糖蛋白与花粉S基因配体之间的相互作用。     

含苏氨酸操纵子重组质粒的构建及其对大肠杆菌L-苏氨酸积累的影响

摘要：【目的】通过分子生物学手段构建重组质粒,将其转入野生型大肠杆菌W3110,分析含苏氨酸操纵子基因的质粒及质粒定点突变解除反馈抑制时,对L-苏氨酸积累的影响。【方法】以W3110染色体DNA为模板,PCR扩增苏氨酸操纵子基因,即启动子THrLp、编码前导肽基因thrL以及thrA、thrB、thrC基因,通过重叠延伸PCR的方法对thrA基因定点突变,解除苏氨酸对它的反馈抑制,构建出重组表达质粒WYE112和WYE134,5 L发酵实验测定L-苏氨酸的产量。【结果】经5 L发酵罐发酵产酸实验,W3110的L-苏氨酸产量为0.036 ± 0.004 g/L,携带含苏氨酸操纵子质粒的W3110菌株L-苏氨酸产量为2.590 ± 0.115 g/L,质粒上thrA解除反馈抑制后,L-苏氨酸的产量增加到9.223 ± 1.279 g/L。【结论】过表达苏氨酸操纵子基因可以使L-苏氨酸积累,进一步解除thrA基因的反馈抑制,可以增强L-苏氨酸积累的效果,为L-苏氨酸工程菌改造的进一步研究奠定了基础。