碳水化合物的合成與運輸是植物生長和發(fā)育的基礎(chǔ),授粉的供應(yīng)直接影響花粉的發(fā)育和花粉管的萌發(fā)伸長,從而影響種子的形成。雖然蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在花粉萌發(fā)及花粉管伸長過程中扮演著一定的角色,但是己糖和己糖轉(zhuǎn)運蛋白在這個過程中的功能還不是特別明確。由于擬南芥和煙草等模式植物花粉的離體萌發(fā)主要依賴于蔗糖不能利用己糖,另外單獨敲除花粉上的單個己糖轉(zhuǎn)運蛋白基因并不能引起任何表型變化,因此這一度被認(rèn)為是功能冗余。但是在黃瓜巨大的子房內(nèi)部主要以己糖為主,己糖和己糖轉(zhuǎn)運蛋白對黃瓜花粉管的伸長顯得尤為重要。本文采用亞細胞定位、酵母異源表達實驗、組織化學(xué)定位、免疫組織化學(xué)定位以及反向遺傳學(xué)的方法研究了黃瓜上的一個單糖轉(zhuǎn)運蛋白CsHT1的功能。主要結(jié)果如下：1. CsHT1只在花粉及花粉管中表達,隨著花粉的發(fā)育成熟直至萌發(fā),CsHT1的轉(zhuǎn)錄水平呈現(xiàn)上升趨勢。在花粉萌發(fā)之前,檢測不到CsHT1蛋白的表達,當(dāng)花粉萌發(fā)以后可以在萌發(fā)的花粉及花粉管上檢測大量的CsHT1蛋白。另外,CsHT1-GFP融合蛋白的熒光信號表明CsHT1只定位在洋蔥表皮以及黃瓜原生質(zhì)體的細胞膜上。由此表明CsHT1是一個花粉特異性表達的質(zhì)膜... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 植物單糖轉(zhuǎn)運蛋白基因家族
    1.2 植物單糖轉(zhuǎn)運蛋白的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.2.1 單糖轉(zhuǎn)運蛋白的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 單糖轉(zhuǎn)運蛋白的性質(zhì)
    1.3 單糖轉(zhuǎn)運蛋白的定位及表達模式
    1.4 單糖轉(zhuǎn)運蛋白的生物學(xué)功能
        1.4.1 參與花粉發(fā)育和花粉管伸長過程中碳水化合物的供應(yīng)
        1.4.2 參與韌皮部質(zhì)外體卸載
        1.4.3 調(diào)節(jié)細胞質(zhì)中還原糖的含量
        1.4.4 回收木質(zhì)部汁液中的碳水化合物
        1.4.5 參與植物防御功能
        1.4.6 參與植物的能量與發(fā)育信號
    1.5 本研究的目的意義及內(nèi)容
第二章 黃瓜單糖轉(zhuǎn)運蛋白基因CSHT1的時空表達與定位
    摘要
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株和質(zhì)粒
        2.1.3 酶及主要試劑
        2.1.4 主要儀器設(shè)備
    2.2 方法
        2.2.1 半定量RT-PCR
        2.2.2 CsHT1啟動子的克隆
        2.2.3 CsHT1-promoter：GUS載體的構(gòu)建
        2.2.4 農(nóng)桿菌感受態(tài)的制備及轉(zhuǎn)化
        2.2.5 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化和抗性篩選
        2.2.6 黃瓜的遺傳轉(zhuǎn)化及鑒定
        2.2.7 GUS組織化學(xué)染色
        2.2.8 原位雜交
        2.2.9 免疫組織化學(xué)定位
        2.2.10 GFP標(biāo)記的亞細胞定位
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 CsHT1是一個花粉特異表達（轉(zhuǎn)錄）基因
        2.3.2 CsHT1蛋白只在萌發(fā)的花粉及花粉管上表達
        2.3.3 CsHT1定位在細胞質(zhì)膜上
    2.4 討論
第三章 黃瓜單糖轉(zhuǎn)運蛋白CSHT1在酵母中的異源功能驗證
    摘要
    3.1 材料和方法
        3.1.1 菌株和質(zhì)粒
        3.1.2 酶及主要試劑
        3.1.3 主要儀器設(shè)備
        3.1.4 pDR196-CsHT1表達載體的構(gòu)建
        3.1.5 酵母感受態(tài)的制備及轉(zhuǎn)化
        3.1.6 酵母葡萄糖吸收功能互補實驗
14C]Glucose吸收動力學(xué)實驗">        3.1.7 酵母轉(zhuǎn)化體對[¹⁴C]Glucose吸收動力學(xué)實驗
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 CsHT1能夠恢復(fù)己糖吸收功能缺失酵母突變體的葡萄糖吸收功能
        3.2.2 CsHT1的葡萄糖轉(zhuǎn)運動力學(xué)分析
        3.2.3 CsHT1糖轉(zhuǎn)運的底特異性和能量依賴性
    3.3 討論
第四章 CSHT1的生物學(xué)功能分析
    摘要
    4.1 材料與方法
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 質(zhì)粒和菌株
        4.1.3 酶及主要試劑
        4.1.4 CsHT1正反義轉(zhuǎn)基因黃瓜株系的遺傳轉(zhuǎn)化
        4.1.5 黃瓜花粉的離體萌發(fā)實驗
        4.1.6 轉(zhuǎn)基因黃瓜花粉的表型觀察及活性分析
        4.1.7 轉(zhuǎn)基因黃瓜花粉的萌發(fā)分析
2代CsHT1轉(zhuǎn)基因黃瓜種瓜的獲得及表型觀察">        4.1.8 T₂代CsHT1轉(zhuǎn)基因黃瓜種瓜的獲得及表型觀察
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 CsHT1正反義轉(zhuǎn)基因黃瓜株系的獲得
        4.2.2 不同碳源及代謝抑制劑對黃瓜花粉離體萌發(fā)的影響
        4.2.3 下調(diào)或上調(diào)CsHT1的表達不影響花粉的形態(tài)活力及蔗糖培養(yǎng)基上的萌發(fā)
        4.2.4 CsHT1影響黃瓜花粉的離體萌發(fā)
        4.2.5 下調(diào)CsHT1的表達抑制了活體花粉管的伸長進而影響種子的形成
    4.3 討論
+同向運輸體">        4.3.1 CsHT1是一個能量消耗型的葡萄糖和半乳糖-H⁺同向運輸體
        4.3.2 CsHT1通過控制花粉管伸長來影響種子的形成
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄
個人簡介
發(fā)表的研究論文



本文編號：3130935