摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-9页 |
1 文献综述 | 第15-35页 |
1.1 种子的发育过程 | 第15-16页 |
1.2 表观调控的分子机制 | 第16-19页 |
1.2.1 DNA甲基化 | 第17-18页 |
1.2.2 组蛋白修饰 | 第18页 |
1.2.3 非编码RNA | 第18-19页 |
1.3 基因印记影响胚乳发育 | 第19-26页 |
1.3.1 印记基因及机理 | 第19页 |
1.3.2 胚乳中的印记基因 | 第19-21页 |
1.3.3 DNA甲基化调控印记基因的表达 | 第21-24页 |
1.3.4 PcG蛋白控制印记基因表达 | 第24-25页 |
1.3.5 母本特异表达的siRNA参与印记基因调控 | 第25-26页 |
1.4 表观遗传修饰调控不同倍性间杂交的胚乳败育 | 第26-30页 |
1.4.1 FIS PRC2对倍性杂交胚乳发育的调控 | 第27-28页 |
1.4.2 父本基因组低DNA甲基化能够抑制2n× 4n倍性间杂交败育 | 第28页 |
1.4.3 父本印记基因抑制倍性间杂交败育 | 第28-30页 |
1.5 种间杂交 | 第30-33页 |
1.5.1 印记基因建立了种间生殖隔离 | 第30-31页 |
1.5.2 印记对开花植物进化的影响 | 第31-33页 |
1.6 PRC2和CHD3蛋白复合物之间的拮抗调控作用 | 第33-34页 |
1.7 本研究的目的及意义 | 第34-35页 |
2 实验材料与方法 | 第35-45页 |
2.1 植物材料 | 第35页 |
2.1.1 生长条件 | 第35页 |
2.2 发芽实验 | 第35页 |
2.3 EMS诱变和全基因组测序 | 第35-37页 |
2.3.1 定位群体 | 第35-36页 |
2.3.2 测序文库的制备 | 第36页 |
2.3.3 全基因组测序数据分析 | 第36-37页 |
2.4 GFP互补载体构建及转基因植株筛选 | 第37-40页 |
2.4.1 PKR2-GFP互补载体构建 | 第37-38页 |
2.4.2 FIS1-GFP互补载体构建 | 第38页 |
2.4.3 农杆菌浸染法转化拟南芥 | 第38-40页 |
2.4.4 转基因阳性植株筛选 | 第40页 |
2.5 显微镜观察 | 第40-42页 |
2.5.1 半薄切片 | 第40-41页 |
2.5.2 自主发育胚乳透明观察 | 第41-42页 |
2.5.3 GFP荧光观察 | 第42页 |
2.5.4 成熟种子在显微镜下计数及照相 | 第42页 |
2.6 转录组RNA-seq文库构建及其高通量数据分析 | 第42-44页 |
2.6.1 文库构建 | 第42-43页 |
2.6.2 转录组数据分析 | 第43-44页 |
2.7 同源四倍体获得及鉴定 | 第44-45页 |
2.7.1 保卫细胞叶绿体数目法 | 第44页 |
2.7.2 流式细胞仪法 | 第44-45页 |
2.8 种子重量称重 | 第45页 |
3 实验结果与分析 | 第45-73页 |
3.1 fis1抑制突变体的筛选与克隆 | 第45-48页 |
3.1.1 筛选出四个fis1抑制突变体 | 第45-46页 |
3.1.2 全基因组重测序克隆基因 | 第46-48页 |
3.2 pkr2通过促进胚乳细胞化的方式来拯救fis1种子败育 | 第48-52页 |
3.2.1 fis1 pkr2-2双突变体部分种子的胚乳能细胞化 | 第48-50页 |
3.2.2 pkr2突变体同样能抑制fis2的种子败育 | 第50页 |
3.2.3 pkr2突变体不能抑制fis1自主胚乳的形成 | 第50-52页 |
3.3 PKR2在合胞体胚乳中表达 | 第52-56页 |
3.3.1 互补实验 | 第52页 |
3.3.2 PKR2基因表达分析 | 第52-54页 |
3.3.3 PKR2是父本表达的印记基因,其母本拷贝被FIS1抑制 | 第54-56页 |
3.4 PKR2和ADM基因突变后加性抑制fis1种子败育 | 第56-59页 |
3.5 pkr2突变体同样也能抑制父本基本组加倍的倍性间杂交(2n × 4n)的种子败育 | 第59-61页 |
3.6 转录组分析 | 第61-73页 |
3.6.1 PKR2主要调控参与细胞壁形成的基因 | 第62-68页 |
3.6.2 PKR2参与调控途径与已知突变体不一致 | 第68-73页 |
4 讨论与结论 | 第73-79页 |
4.1 PKR2是父本印记基因,其与ADM基因突变后加性抑制种子败育 | 第74-75页 |
4.2 CHD3和PRC2之间的拮抗作用 | 第75页 |
4.3 微管活性和糖基水解酶活性共同地促进fis1 pkr2-2突变体胚乳细胞化 | 第75-76页 |
4.4 PKR2参与合子后生殖隔离过程 | 第76-77页 |
4.5 展望 | 第77-79页 |
参考文献 | 第79-88页 |
致谢 | 第88-90页 |
附录 | 第90-92页 |
攻读学位期间发表的学术论文 | 第92页 |