《生長素參與雄蕊早期發育調控現象的確立與機制研究》是白書農為項目負責人，北京大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：生長素參與雄蕊早期發育調控現象的確立與機制研究
- 項目類別 ：面上項目
- 依託單位 ：北京大學
- 項目負責人：白書農
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生長素在植物發育中具有廣泛的調控作用，然而有關其在雄蕊早期發育中的作用尚無定論。為了解雄蕊發育早期其特定的形態模式如何形成，本實驗室利用生長素特異抗體對雄蕊早期發育各階段進行了觀察，發現生長素從雄蕊原基發生就一直存在，而且隨雄蕊發育，其分布變化與生殖細胞發生相關。利用spl突變體進行生長素定位發現，在生殖細胞發生異常的情況下，生長素的分布模式發生顯著改變。進一步研究表明，通過組織特異性增加活性生長素在生殖細胞發生區域的含量，會改變SPL基因表達，並對生殖細胞的發生產生顯著影響。據此我們提出，生長素在雄蕊早期發育中可能具有重要的功能。其影響可能與雄蕊原基發育不同階段的細胞狀態相關。本項目將在前期工作基礎上，進一步確定活性生長素在雄蕊早期發育不同階段的影響，解析該過程中生長素分布、SPL基因表達調控與生殖細胞分化之間的關係，並且嘗試揭示該過程中生長素活性調控的機制及其生物學意義。
結題摘要
本項目的立項依據是在前期工作中，發現擬南芥雄蕊早期發育過程中存在生長素與生殖細胞發生部位相關的動態分布，這種分布依賴於決定生殖細胞發生的SPL基因的存在。為此，在本項目中，我們希望進一步確定生長素對雄蕊早期發育過程中生殖細胞發生的影響，以及生長素、SPL基因和生殖細胞發生三者之間的可能關係。在項目執行過程中，我們嘗試了各種可能的辦法，確定雄蕊早期發育過程中的確存在生長素的動態分布；採用標記基因和遺傳分析的方法，確定生長素胺基酸修飾不參與雄蕊早期發育過程中生長素的功能；在生長素、SPL基因和生殖細胞三者關係上，利用遺傳學方法證明，生長素分布和生長素信號回響因子的分布均受SPL基因的影響；生長素也反過來在轉錄水平上影響SPL基因的表達。非常有趣的是，我們發現在雄蕊早期發育過程中，生長素可能來自原位合成和外源輸入兩個方面。這兩個因素共同作用，造成在雄蕊腹背側生長素濃度有所不同。生殖細胞的發生需要特定濃度的生長素條件。過高或過低的生長素濃度都不利於生殖細胞的誘導發生。
