《擬南芥葉柄脫分化細胞及其微結構》是依託同濟大學，由祝建擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：擬南芥葉柄脫分化細胞及其微結構
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：祝建
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
植物細胞脫分化的概念和組織培養技術的套用已經非常廣泛，然而對於植物細胞脫分化的微結構與相關基因的關係和脫分化機制卻了解甚少,在組織培養過程中究竟哪些細胞首先啟動脫分化、為什麼由這些細胞來啟動脫分化、這些細胞與後續細胞脫分化的關係及其相關基因的表達等問題尚未得到廣泛關注。我們嘗試運用高壓冷凍-低溫置換技術、免疫電鏡技術、顯微切割和分子生物學技術對擬南芥葉柄細胞脫分化進程中細胞的顯微和亞顯微結構變化、啟動脫分化的細胞、啟動時間和位置、與後續脫分化細胞的相互關係及相關基因的篩選等問題進行探索。.其科學意義在於：從細胞的微結構變化與基因表達的關係入手，準確界定脫分化細胞的結構特徵和細胞性質，探討脫分化進程中細胞微結構、功能與基因表達的關係，建立細胞微結構與基因表達的研究體系，為進一步解釋植物細胞脫分化的機制奠定基礎，為植物細胞和組織培養的深入套用提供理論依據。
結題摘要
項目在前期工作的基礎上，以擬南芥葉柄為材料建立植物細胞脫分化的研究系統。本項目從探索細胞脫分化進程中相關基因表達與細胞微結構的變化入手，針對脫分化細胞的發生，脫分化細胞的微結構以及相關基因的表達和調控等問題開展了較為系統的研究。在明確脫分化起始細胞的微結構特徵和位置，闡明脫分化起始細胞和後繼細胞的性質和相互關係以後，針對體外激素培養的條件下進行相關基因表達譜方面的分析，篩選出以LBD家族的數個基因進行研究。其中以LBD29以及相關的LBD18和LBD16進行側根發生時中柱鞘細胞的微結構研究為主，探究LBD29在側根發生過程中中柱鞘細胞的脫分化性質及其微結構，以及與側根發生的關係。此外對LBD29與相關基因LBD18和LBD16的關係也進行了一定的研究，初步探討了單個基因在側根發生時的作用以及雙基因以及三基因對擬南芥側根發生的影響。另外還對LBD41，LBD17，LBD15等進行了一定的功能研究。通過對這些基因的研究，對擬南芥脫分化細胞的微結構有了更深入的認識，對脫分化相關基因與側根的發生的關係也有了一定的了解。側根的起始細胞就是中柱鞘細胞，其本身就具有胚性細胞的潛能，在體內根初生生長接近完成後在激素的誘導下進一步活動（脫分化）形成側根原基進而發育形成側根。中柱鞘細胞在開始形成側根形成之前其微結構發生了明顯的變化，為側根的發生和進一步發育奠定了結構學的基礎。項目完成之際，共發表SCI論文8篇，影響因子17.7分，另外還有後續文章會陸續發表。該研究為進一步深入探討脫分化進程中細胞結構與相關基因表達的關係，揭示基因和細胞微結構之間的關係，為系統地理解植物細胞脫分化以及植物細胞全能性等重要科學問題奠定良好的基礎，也為植物細胞和組織培養的深入研究和套用提供了理論依據。
