水稻花粉發(fā)育相關基因OsWBC11的圖位克隆及功能研究.pdf

1、ABC轉運蛋白在生物體內廣泛存在，其通過結合并水解ATP，利用釋放的能量從而實現(xiàn)金屬離子、氨基酸、多肽及代謝產(chǎn)物等物質的跨膜轉運。根據(jù)ABC轉運蛋白的結構和功能，可以將ABC蛋白劃分為A-H八大家族。在植物體內，ABCG亞家族轉運蛋白廣泛存在。
　　花粉是有性生殖植物所不可缺少的，花粉的發(fā)育過程包括花粉母細胞的形成、減數(shù)分裂及兩次有絲分裂。在此次研究中，通過用EMS處理野生日本晴種子，從其后代中分離出一個不育突變體wbc11，并通

2、過圖位克隆將突變基因定位在10號染色體長臂上，經(jīng)過候選基因預測及測序分析，發(fā)現(xiàn)了突變體內編碼ABC轉運蛋白G家族成員的基因WBC11的開放閱讀框內存在一個單堿基突變，導致WBC11基因翻譯的提前終止。WBC11為在花器官中特異性表達的基因， wbc11突變體在營養(yǎng)生殖階段觀察不到任何明顯的缺陷，但是最終卻無法產(chǎn)生種子。我們觀察并對比了野生型與突變體植株小花的發(fā)育情況，發(fā)現(xiàn)在wbc11突變體內，花粉母細胞能夠順利完成減數(shù)分裂形成四分體，且

3、小孢子花粉也能夠正常地從四分體內釋放出來。但是隨著小孢子花粉的釋放，wbc11突變體中絨氈層出現(xiàn)異常的膨脹，且小孢子花粉也開始被降解，而同時期野生型植株內絨氈層卻逐漸被消化，在小孢子花粉表面孢粉素不斷積累，花粉壁逐漸形成。
　　ABCG11/WBC11在擬南芥中被證明是能夠參與植株內油脂類物質的運輸，且水稻W(wǎng)BC11蛋白與擬南芥ABCG11/WBC11蛋白一致性高達75.45％，結合wbc11突變體表型，可以認為WBC11參與水稻