PI-PLC基因调节植物花粉管生长作用的研究进展
花粉与花粉管生长的分子机制研究
花粉与花粉管生长的分子机制研究花粉和花粉管是植物繁殖和种子形成的重要关键步骤。
花粉粒源自雄蕊的花药,是植物的雄性生殖细胞,而花粉管是植物的雄性生殖器官,负责将花粉粒转运到花中的雌蕊,从而完成授粉和受精的过程。
研究花粉和花粉管的形成、发育和功能,对于深入了解植物繁殖的分子机制和调控网络具有重要意义。
花粉是一种非常细小的细胞结构,其主要由壁膜、细胞质、胚乳和种子衣四部分组成。
其中,花粉粒细胞质中含有丰富的细胞器和分子物质,包括叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网、微管、微丝、蛋白质、RNA和DNA等。
这些细胞器和分子物质在花粉发育过程中发挥了不同的功能,参与到了花粉壁形成、胚胎发生、吸水膨胀、花粉管萌发等生理过程中。
花粉管是花粉粒吸水膨胀后,萌发出来延伸成管状结构,向雌蕊中长进的一种特殊细胞结构,其主要由细胞质和细胞壁两部分组成。
花粉管细胞的细胞质中含有大量的细胞器和分泌小体,包括高尔基体、内质网、液泡和固定的钙离子等。
这些物质和结构共同参与到了花粉管的生长和营养摄取过程中,并且在控制和调节花粉管方向、速度和稳定性等方面起到了至关重要的作用。
近年来,随着生物技术和分子生物学的不断发展,人们对于花粉和花粉管的分子机制也有了更深入的研究和探讨。
通过大量的实验和观测,已经发现了许多与花粉和花粉管生长相关的分子物质和机制。
其中,一些重要的分子物质包括拟南芥的MAPK及其底物、DSP1、半乳糖醛酸单加性酶等。
这些物质参与了花粉和花粉管的信号传导、细胞壁合成和修饰、细胞分裂等关键过程,对于花粉和花粉管的生长和发育具有非常重要的调控功能。
除了分子物质的研究外,还有许多生理学、遗传学和生态学等领域的学者对于花粉和花粉管的功能和调节进行了深入的探讨。
例如,人们发现,花粉管的方向和速度可以受到许多环境因素和细胞内信号的影响,如植物激素、光照、重力、温度、营养等。
这些因素可能通过改变细胞内的分子浓度、蛋白质合成和酶反应等步骤,进而影响花粉管的生长和营养吸收。
花粉管生长的分子机制研究
花粉管生长的分子机制研究花粉管是在花粉萌发后,从花粉颈向雌蕊生长的管状结构。
花粉管生长的目的是完成花粉粒的授粉任务。
在过去的几十年里,科学家们一直在研究花粉管的分子机制,以期解开这个生命现象的奥秘。
花粉突破表皮层的过程中,花粉发生了不同程度的喷射捕获。
某些压力条件下,花粉颈壁就会断层,花粉粒就会被弹射到一段距离之内,然后开始萌发。
花粉起初的生物学转化包括离子、分子、蛋白质和核酸。
这种转化会引发花粉管的破裂和内部的细胞溶酶体释放。
经过化学信号传递,细胞壁的加强和细胞壁腐蚀剂的自身输出让花粉管突破表皮层。
花粉管生长过程中的步骤:1. 感知与去向决定花粉管生长开始于感知和定向远程信号的阶段。
它们通过子孔和花粉表面进行接受。
感知这些信号的蛋白质用来激发花粉管的相应适应性和运动反应。
2. 细胞壁腐蚀剂的释放花粉管生长的下一个的阶段是需要细胞壁长期的腐蚀素放到环境中。
利用这个,花粉管就能够开始切入紧张的花粉。
腐蚀剂释放过程中,细胞壁被氧化酶反应加强,而增强的细胞壁可以限制花粉管在底层花粉颈部分裂。
3. 细胞伸长和细胞形态学改变花粉管的下一个阶段是伸长探头。
这个过程需要激发物理力学的必要变化。
在这个过程中,花粉管一些阶段会出现细胞形态的特殊变化,这是视觉物理学学科介入的领域。
这个过程需要摄像与形态学分析技术,以解剖伸长活动和细胞结构特征。
4. 细胞硬化和拐角转移花粉管的下一个阶段是需要细胞硬化,以摆脱曲折处的外部力。
在弹性区和硬化区发生的细胞强度变化,是细胞去适应应变条件的过程。
此外,细胞层和细胞壁的摩擦强度也会随着硬化程度的改变而发生变化,以改变花粉管的方向。
5. 聚合物分布与生物矿化花粉管的生长也需要聚合物的特殊分布和生物矿化的作用。
在聚合物的分布中,可采用细胞化学技术和基因组学分析准确阐述聚合物的分布和作用;而在生物矿化中,比较先进的是利用纳米生物外壳处理过的纳米材料。
总的来说,花粉管的生长是一个极其繁琐而复杂的过程,其中涉及到了大量的生物化学、细胞学等学科。
用于花卉的花粉管导入方法[发明专利]
专利名称:用于花卉的花粉管导入方法专利类型:发明专利
发明人:付新生,赵万苓,姜世平
申请号:CN200510013705.8
申请日:20050607
公开号:CN1875689A
公开日:
20061213
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种用于花卉的花粉管导入方法,当花蕾长至2.5~3.0cm时,将花瓣连同雄蕊从花蕾基部整个摘除,只留下花萼包被的雌蕊部分,立即套袋,做为母本等待授粉,分别选取同一品种的异花花粉、不同品种的花粉或同科异属植物的花粉做为父本,在人工授粉时将外源DNA一起加入,利用植物原位的花粉管通道将外源基因导入拟改良受体品种。
本发明在受体植株原位进行,不涉及离体培养技术,避开了组织培养再生的过程,简便易于操作,可大大缩短育种年限,因而具有广泛的应用价值与前途。
申请人:天津市园林绿化研究所
地址:300181 天津市河东区津塘路101号
国籍:CN
代理机构:天津才智专利商标代理有限公司
代理人:王晓红
更多信息请下载全文后查看。
基因调控网络和表观遗传在开花和花发育中的作用
基因调控网络和表观遗传在开花和花发育中的作用在植物生长发育过程中,开花是至关重要的一步。
花的生长发育需要涉及到多个基因和途径的协同调控。
基因调控网络和表观遗传是调控花的发育最重要的方式之一。
1.基因调控网络基因调控网络是调控花发育的最主要途径。
基因指导植物在生长发育过程中的各种细节。
植物在基因调控网络的帮助下,可以发育有代表性的花朵。
规模巨大的基因调控网络由多个花发育相关基因组成。
其作用方式仅是在几个不同的基因上进行调节;它需依靠同一路径内不同基因间的协调作用来达到调节多个互相作用的信号的要求。
实验表明,MADS域蛋白家族是重要的基因调控网络组成成分之一。
对花发育有着重要调控作用。
2.表观遗传表观遗传是基因调控网络中的一种:由一些化学物质对基因进行调控、修饰。
它们并不直接改变基因序列,而是对基因的表现力发挥影响。
这些化学修饰可以依据生长环境的不同进行调节。
这使得植物可以在生长环境变化中记住所遇到的特征(劳作、寒冷、热、睡眠和亲缘等)。
这进而对基因表达编程设置了更复杂的层次。
表观遗传的调节包括DNA-methylation,基因组快速切换和组蛋白修饰。
组蛋白修饰可以影响组织特异性基因的表达和花发育过程。
另一个有学者确定的表观遗传改变是microRNA, 它们是在植物中广泛存在的单链RNA短序列。
根据调查,microRNA可以增强植物抵抗不利环境的潜力,也积极参与调节花的发育,利用豌豆花作样本发掘并鉴定只有在花蕾不同时期才欠缺的microRNA。
3.基因调控网络和表观遗传之间的关系在过去的研究中,表现过基因调控网络和表观遗传的交互作用。
基因调控网络和表观遗传共同协调着植物的开花。
例如,MADS域蛋白家族可以调节表观遗传修饰,从而影响花发育的方向。
在西洋参中,据草图表明,SsMADS2/SsMADS18s 复合体可以绑定SsrbcS和SscrucS花序基因促进其transcription 启动。
又比如prostaglandin E2 可以影响基因调控网络中的AG,从而促进花发育;基因调控网络可以直接影响microRNA的修饰过程,进而代表对花发育的调节。
植物花粉管定向生长的诱导化合物
其实很 多论 文 的 素材 就 来 自于平 时 的 教学 和 反 思, 例如你在教 学 中遇 到 的 问题 、 你是 如 何解 决它 的 ,
上好每一节课 了, 就需 要去 钻研 如何 正确使 用 教学 这
方法 了。教 学方法的正确运用绝不像 纸上谈兵 来得那 么简单 。一种合适 的教学方法往往能 够帮助破解 课堂
用拟南芥 ( rb os ain ) 囊 发育 缺 陷突 变体 Aai pi t l a 胚 d sh a 进行 的研究发 现 , 雌配 子体 控制 着花 粉管 向胚珠 的定 向生 长 ’ 。对 蓝猪 耳 草 ( oeif un r) 一 种 玄 4 J T r a o rii ( n e
己 的课 题 。
主 要 参 考文 献
的合适与否 是要根据上课 的内容 和上课 的对象 来确定
的。例如 , 同样 是 光合 作 用 这 一 节 的 内容 , 一课 时 第
“ 叶绿体 中色 素 的提取 与分 离 ” 可 以采取 分 组 探究 就 教学来完成 , 而对于第 二课 时“ 光合 作用 的过程 ” 就要 靠教师准确 无误 的讲 解来 进行 了。要上 好 每一 节课 ,
中的很 多难 题 , 教学 目标 轻松 地达 到 。而 教学 方法 使
总结起来就是 一篇论 文 ; 如你 在 阅读 书籍 和杂志 时 再
所受到 的启 发 , 录下来 也是 一篇 很好 的 文章 。新 教 记 师要秉着 “ 不抛 弃 , 放 弃 ” 态度 去 大胆 地 写 、 力 不 的 努 地写 , 并坚信 “ 丑 的姑娘 也 会嫁 得 出去 ” 只要 坚 持 再 , 写下去 , 你就 会成功 。对于课 题 , 也许 一 开始 你不 会 , 但你也要去积 极地参 与 , 在参 与 的过 程 中认 真学 习 并 别人 的方法 , 只要你是 用心的 , 总有一 天你也能研 究 自
花粉管生长和极性引导的孢子体和配子体控制研究进展
花粉管生长和极性引导的孢子体和配子体控制研究进展张静文;金樑;李晶;邓志刚;王晓娟【摘要】Double fertilization is a unique characteristic trait of flowering plants. Sperm cells have lost mobility and are transported from the stigma to the female gametophyte via the pollen tube to achieve double fertilization. Pollen tube growth and guidance is largely governed by the maternal sporophytic tissues of the stigma, style and ovule. However, the last phase of the pollen tube path is under female gametophytic control. Many genes involved in different stages of pollen tube guidance have been isolated. In this paper, mechanisms of cellular development,genes and chemical compounds involved in the process of sporophytic control and gametophytic control of pollen tube growth and guidance were reviewed. Differences of pollen tube growth and guidance between Poaceae and Brassicaceae plants were also compared.%双受精是被子植物特有的生殖方式,精细胞只有通过花粉管穿过花柱才能到达子房、胚珠受精.花粉管在母本组织中的生长和引导包括孢子体控制(sporophytic control)和配子体控制(gametophytic control)两个连续的过程,现已克隆出不同阶段花粉管生长和引导的基因,通过分析其表达调控揭示出花粉管生长和引导的分子机制.该文就近年来国内外有关花粉管生长和极性引导的调控机制研究进展进行综述,并对禾本科(Poaceae)和十字花科(Brassicaceae)植物花粉管引导的异同点进行了比较分析.【期刊名称】《西北植物学报》【年(卷),期】2012(032)008【总页数】7页(P1712-1718)【关键词】花粉管;孢子体;配子体;生长;引导【作者】张静文;金樑;李晶;邓志刚;王晓娟【作者单位】兰州大学草地农业科技学院,兰州730020;兰州大学草地农业科技学院,兰州730020;兰州大学草地农业科技学院,兰州730020;兰州大学草地农业科技学院,兰州730020;兰州大学草地农业科技学院,兰州730020【正文语种】中文【中图分类】Q945.7;Q945.45Abstract:Double fertilization is a unique characteristic trait of flowering plants.Sperm cells have lost mobility and are transported from the stigma to the female gametophyte via the pollen tube to achieve double fertilization.Pollen tube growth and guidance is largely governed by the maternal sporophytic tissues of the stigma,style and ovule.However,the last phase of the pollen tube path is under female gametophytic control.Many genes involved in different stages of pollen tube guidance have been isolated.In this paper,mechanisms of cellular development,genes and chemical compounds involved in the process of sporophytic control and gametophytic control of pollen tube growth and guidance were reviewed.Differences of pollen tube growth and guidance between Poaceae and Brassicaceae plants were also compared.Key words:pollen tube;sporophyte;gametophyte;growth;guidance被子植物的双受精(double fertilization)是一个非常精确且微妙而神奇的过程,不同植物分类系统间的杂交现象在自然界非常普遍,相同或有亲缘关系的物种间杂交是促进新物种形成的驱动力,也是被子植物重要的进化过程,因此,了解和掌握植物种内和种间受精前后的杂交障碍对于揭示植物进化机理和遗传育种利用是非常必要的[1-2]。
花粉管发育的分子机制
花粉管发育的分子机制花粉管是植物繁殖的关键组成部分,其发育过程受到多种分子机制的调控。
本文将介绍花粉管发育中的几个重要分子机制。
1. 果胶酶参与花粉管穿过花粉管途中的细胞壁花粉管发育中的一个重要挑战是穿越花粉管途中的细胞壁。
在这个过程中,细胞壁会受到果胶酶的作用,逐渐降解。
果胶酶是一种水解果胶的酶类,能够分解果胶的交联结构,使其变得更加液态,这样花粉管就可以更容易地穿过细胞壁。
果胶酶在花粉管发育过程中的表达量和活性都是由多种基因调控的,其中一个重要的调控因子是乙烯。
2. MAPK 途径控制花粉管的生长和定向在花粉发生过程中,花粉管发育的生长方向非常重要。
因为花粉管必须生长到正确的位置才能与卵细胞结合,完成受精。
花粉管的生长和定向都是由细胞信号传导途径调控的,其中一个关键途径是MAPK 途径。
这个途径包含了多个蛋白激酶,可以通过多种信号分子的作用来决定花粉管的生长方向和速度。
3. 伞形细胞的分泌调控伞形细胞是花粉管发育过程中另一个重要的细胞类型。
它负责对花粉管进行营养支持,并且可以分泌生长激素和其他信号分子来调控花粉管的发育。
伞形细胞的分泌过程是由多种基因共同调控的,其中包括了质膜和内质网上的多种蛋白,这些蛋白可以协同作用来完成伞形细胞的分泌功能。
4. NAC 转录因子在花粉管发育中的作用NAC 转录因子是一类转录因子,可以调控多个细胞发育过程,包括花粉管的发育。
NAC 转录因子可以与其他基因共同作用,来控制花粉管细胞壁的合成和降解,以及花粉管生长的方向和速度。
此外,NAC 转录因子还可以调控花粉管与其他组织的互作关系,促进花粉管的顺利发育。
总之,花粉管发育的分子机制非常复杂,其中包括了多个信号途径和调控因子的协同作用。
对于这些机制的深入理解,可以为植物繁殖过程的研究和开发提供重要的基础。
植物花粉出芽和管胞生长的分子调控机制研究
植物花粉出芽和管胞生长的分子调控机制研究植物作为一个复杂的生物体,各个部位之间的生长和发育都需要各种分子信号的参与,并通过分子调控机制进行协调。
花粉的出芽和管胞的生长是植物生殖过程中非常关键的步骤,对植物繁殖能力的影响非常大。
因此,科学家们一直在探究这个过程的分子调控机制。
花粉是植物生殖过程中的重要组成部分,它是雄性生殖细胞的前体。
花粉在某些条件下会萌发成为花粉管,然后通过花粉管向雌性生殖器官传递精子。
花粉出芽过程中,掌控其命运的主要是轴突发生素和表皮生长因子。
轴突发生素是一种内源性植物激素,这种激素主要参与植物中细胞极性发生和胚胎发育等过程。
在花粉出芽过程中,轴突发生素的信号能够使花粉在细胞壁上切出花粉管生长的方向,并且使其胞质骨架极性化,推动花粉的生长方向。
表皮生长因子也是控制花粉发育和生长的重要分子,它们能够参与花粉管的细胞壁代谢和构建,调节花粉的质量和生长速度。
花粉萌发后,会形成花粉管,花粉管是由管胞组成的。
管胞的生长对花粉管消化花丝和向子房进入的两个生精细胞具有重要意义。
在管胞中,不同的细胞器和相关的生物分子都必须有序地调控才能保证花粉管正常的生长和发育。
管胞的细胞壁和质膜做为花粉管和花粉与外部环境之间的物质交换和逐渐发育的关键要素,质膜和细胞壁不断地伸长、变形,来适应生长和发育需求。
同时,在花粉管生长的过程中,细胞器也扮演着重要的角色。
高等植物的花粉管中,质膜应该从生长锥中微小胞体的发出和运输网络而来,并被获取和塑造,不断变形,以适应数量和空间的变化。
细胞质中各种有机质和离子在细胞间环境中也具有非常重要的作用,它们可以被运输到远离细胞核的区域,为花粉发育和管胞生长提供所需的能量和养分。
总的来说,花粉的出芽和管胞的生长过程非常复杂,不同的细胞器和分子参与其中,协同完成整个生长过程。
通过对这个研究的探究,可以更好地揭示分子调控机制,更好地理解植物生长和发育的基本规律。
未来,科学家们将继续在这方面进行深入的研究,为植物发育和科技创新探索更为广阔的空间。
PI-PLC基因调节植物花粉管生长作用的研究进展
PI-PLC基因调节植物花粉管生长作用的研究进展李丽丽;常如慧;杨丽凤;梁塔娜;张艳欣;姜桐桐;孙雪;黄凤兰【摘要】磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC)能够水解植物细胞中的磷脂生成三磷酸肌醇(IP3),而IP3可以促进花粉管细胞中Ca2+的释放,从而促进植物花粉管生长.深入了解PI-PLC调节植物生长的作用,从而为PI-PLC基因在植物生长中的进一步研究提供参考,从PI-PLC基因的定位与结构、PI-PLC与质膜的结合方式、IP3促进Ca2+释放的途径以及PI-PLC调节植物花粉管极性生长的作用机制等方面进行综述,并对磷脂酶C的水解产物及其调控植物生长发育的分子机制研究进行了展望.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2018(046)006【总页数】4页(P20-23)【关键词】特异性磷脂酶C;PI-PLC基因;三磷酸肌醇;Ca2+信号【作者】李丽丽;常如慧;杨丽凤;梁塔娜;张艳欣;姜桐桐;孙雪;黄凤兰【作者单位】内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000;内蒙古自治区高校蓖麻产业工程技术中心,内蒙古通辽028000;内蒙古自治区蓖麻育种重点实验室,内蒙古通辽028000;内蒙古自治区蓖麻产业协同创新培育中心,内蒙古通辽028000【正文语种】中文【中图分类】S188磷脂酶基因家族主要有磷脂酶A1(PLA1)、磷脂酶A2(PLA2)、磷脂酶C(PLC)和磷脂酶D(PLD)4种。
磷脂酶C(phospholipase C,PLC)是一种脂质水解酶,根据水解底物不同可以将其分为磷脂酰肌醇特异性的磷脂酶C(PI-PLC)和非特异性的磷脂酶C(NPC)[1]。
植物乳汁管生长发育调控的研究进展
植物乳汁管生长发育调控的研究进展植物乳汁管是一种特殊的组织,它们在植物中起着运输和储存乳汁等物质的重要作用。
乳汁管的生长发育受到多种内外因素的调控,包括激素、信号分子、环境因子等。
近年来,随着生物学研究技术的发展,对植物乳汁管生长发育调控的研究也取得了一系列的进展。
本文将重点介绍其中的一些研究进展。
首先,植物激素在乳汁管生长发育中起着关键作用。
例如,赤霉素可以促进乳汁管的生长和分化,并通过调控乳汁管相关基因的表达来控制乳汁管的形成。
茉莉酸和油菜素内酯等激素也参与了乳汁管形成的调控过程。
此外,植物激素与其他信号分子之间也存在相互作用,进一步影响乳汁管的生长发育。
其次,转录因子在调控乳汁管生长发育中具有重要作用。
一些基因家族,如AP2/ERF家族、MYB家族和WRKY家族等,已被证明与乳汁管的发育和功能相关。
这些转录因子通过调节乳汁管相关基因的表达来调控乳汁管的形成和功能。
第三,环境因子对乳汁管生长发育的调控也具有重要意义。
光信号是影响乳汁管发育的重要因素之一、光吸收和光感知蛋白可以调节乳汁管的建立和扩展过程。
温度和湿度等环境因子也可以通过影响乳汁管生长发育相关基因的表达来调控乳汁管的形成和功能。
总之,植物乳汁管的生长发育受到多种内外因素的复杂调控。
随着研究的深入,我们对乳汁管生长发育的调控机制有了更深入的了解,这有助于改良农作物的乳汁管特性,提高农作物的产量和品质。
但是,目前关于乳汁管生长发育的研究还存在一些问题,如对乳汁管信号传导网络的整体认识仍待完善。
因此,未来的研究还需要进一步挖掘和探索,以揭示植物乳汁管生长发育调控的更多细节和机制。
基因调控植物花器官发育的研究进展
基因调控植物花器官发育的研究进展杜朝金;张汉尧;罗心平;宋云连;毕珏;王跃全;张惠云【期刊名称】《植物遗传资源学报》【年(卷),期】2024(25)2【摘要】花作为被子植物的繁殖器官,是植物的重要组成部分,也是研究植物进化、分类的重要依据。
花器官的发育受到外部环境和内部生理等多种因素的影响,不同物种或同一物种间出现不同的性状,基因作为其中的关键因子,在整个过程中发挥着重要作用,其在花发育调控中的作用一直都是大家研究的热点。
花器官的花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、胚珠五轮结构分别受到AE花发育模型中A、B、C、D、E五类基因的调控,这些基因在花器官发育过程中形成了一个复杂的基因调控网络。
各类基因的表达或沉默均会导致花器官的结构发生改变,但不同的物种之间又存在差异。
本研究综述了MADS-box、AP2/ERF基因家族相关成员AP1、AP2、AP3、PI、AG、SEP、AGL6、SHP、STK及其他基因NAP、SPL、TGA、PAN、WOX等在花器官建成中的调控作用,从分子水平解析了基因在花器官发育中的影响,为进一步深入了解基因在各植物花器官发育调控中的作用提供参考。
【总页数】11页(P151-161)【作者】杜朝金;张汉尧;罗心平;宋云连;毕珏;王跃全;张惠云【作者单位】西南林业大学林学院;云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所【正文语种】中文【中图分类】Q94【相关文献】1.茉莉酸对植物花器官发育和叶片衰老的分子调控研究进展2.高等植物的花发育模型及其基因调控研究进展3.C类花器官特征基因AGAMOUS(AG)调控植物花分生组织维持与终止研究进展4.MADS-box基因家族调控植物花器官发育研究进展因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
花粉管通道法在植物转基因中的研究与应用
花粉管通道法在植物转基因中的研究与应用
王永锋;栾雨时;高晓蓉
【期刊名称】《东北农业大学学报》
【年(卷),期】2004(035)006
【摘要】花粉管通道法是植物遗传转化的方法之一,它具有易于操作,适用范围广,
育种时间短,有利于单子叶植物转化等特点.文章综述了该方法在水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、烟草以及番茄等重要农作物中的应用情况和研究进展.
【总页数】5页(P764-768)
【作者】王永锋;栾雨时;高晓蓉
【作者单位】大连理工大学生物工程系,辽宁,大连,116024;大连理工大学生物工程系,辽宁,大连,116024;大连理工大学生物工程系,辽宁,大连,116024
【正文语种】中文
【中图分类】Q943.2;S330
【相关文献】
1.MAR及其在转基因植物中的研究与应用 [J], 关英芝;崔艳红;李晶;朱延明
2.花粉管通道法在小麦转基因中的应用 [J], 王映红;刘小片;洪德峰
3.花粉管通道法在玉米转基因中的应用 [J], 洪德峰;张学舜;刘俊恒;马毅;魏峰
4.花粉管通道法在玉米转基因育种中的应用 [J], 李向龙;张力全;张晓东
5.花粉管通道法在植物遗传转化中的研究与应用 [J], 彭慧娟;刘国华
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
花粉再生过程中的关键基因及其功能的研究
花粉再生过程中的关键基因及其功能的研究花粉是植物生殖过程中的重要组成部分。
花粉再生是指花粉细胞在雄配子体中发生分裂,形成两个精细胞和一个生成细胞的过程。
这个过程对于植物繁殖和繁衍至关重要。
但是,花粉再生过程中的关键基因及其功能在很长一段时间内都是未知的。
随着技术的进步和科学研究的深入,我们逐渐了解了花粉再生过程中的关键基因及其功能。
本篇文章将介绍一些关键的基因及其功能,并将阐述这些基因对花粉发育的影响。
第一个关键基因是TIP1。
TIP1是一种思维细胞特异性调制剂,并被广泛认为是花粉管发育所必需的。
在硬种皮植物中,TIP1的缺失导致花粉发育停滞,从而影响了花粉管的正常生长。
同时,研究显示,TIP1参与调节花粉管发育过程中的细胞极性转变。
因此,TIP1被认为是调节花粉发育和花粉管生长的关键基因之一。
第二个关键基因是DRP1A。
DRP1A是一个受到广泛关注的细胞分裂控制基因。
在花粉再生过程中,DRP1A参与了细胞分裂和染色体分离。
研究发现,DRP1A在花粉细胞分裂过程中发挥着至关重要的作用。
DRP1A被认为是花粉发育过程中重要的调节基因之一。
第三个关键基因是DUF586家族蛋白。
DUF586是一种以不寻常的蛋白结构为特征的家族蛋白。
在花粉的细胞分裂和花粉管发育过程中,DUF586家族蛋白参与了花粉细胞分裂和细胞极性的调节。
研究表明,DUF586家族蛋白通过介导微管骨架的重构,从而对花粉发育过程中的细胞极性转变起作用。
因此,该基因被认为是花粉发育和花粉管生长的重要调节因子之一。
第四个关键基因是Kinesin-13超家族蛋白。
Kinesin-13超家族蛋白参与了细胞分裂和基因组维护过程中的染色体分离。
在花粉细胞分裂和花粉管发育过程中,Kinesin-13超家族蛋白发挥着重要的作用。
研究表明,改变Kinesin-13超家族蛋白的表达会影响花粉的发育和花粉管的生长。
因此,该基因被认为是维持花粉发育和花粉管生长的关键基因。
科学家为植物花粉管的生长提供了新的思路
科学家为植物花粉管的生长提供了新的思路花粉粒沉积在缺乏KATANIN的乳头细胞上。
信用:露西·里格莱特(CC BY 4.0)关于酶如何确保开花植物中花粉管正确生长的新见解今天已在开放获取杂志eLife上颁发。
该研究揭示了KATANIN在调节拟南芥(A. thaliana)乳头细胞壁的机械性能中具有出乎意料的作用,从而防止了花粉管生长紊乱,并使管找到通往雌性植物组织的正确路径。
这些发现表白,KATANIN可能在更广泛的地球上开花植物的成功中发挥了重要作用。
当称为配子的雄性和雌性生殖细胞融合在一起时,种子就会在开花植物中产生。
花粉粒中含有雄配子,而胚珠中则含有雌配子,胚珠嵌在雌蕊的雌蕊中。
为使种子成功生产,花粉粒需要与雌蕊表面相遇,雌蕊表面由一层称为乳头的细长细胞组成。
当花粉粒落在乳头上时,它会重新水合,然后产生一根管,将雄配子带到胚珠。
花粉管首先在乳头细胞壁内生长,对细胞施加物理压力。
穿过乳头层后,它们便鄙人层组织的细胞间隙中生长。
雌蕊然后产生化合物,将花粉管引导到胚珠,到达胚珠。
但是,当管从乳头表面的花粉中出现时,管如何定向。
“令人惊讶的是,无论花朵的位置如何,也就是茎上的雌蕊的位置如何,花粉管都会朝着胚珠的标的目的生长到乳头的基部。
我们想探索允许这种正确定向的机制。
乳头细胞上的花粉管。
”第一作者露西·里格莱特(Lucie Riglet)说。
这项研究进行时,是法国ENS里昂植物繁殖与发育实验室的高级作者Thierry Gaude实验室的学生,现在是英国剑桥大学Sainsbury实验室的博士后研究员。
已知通过控制皮质微管的标的目的,机械力在植物细胞形状中起主要作用,而皮质微管的标的目的又介导了纤维素微纤维的沉积。
对于他们的研究,Riglet和她的团队结合了成像,遗传和化学方法,证明切割微管的KATANIN酶也作用于纤维素微纤维的取向,并赋予乳头细胞壁机械性能,从而使花粉管正确定向。
花粉管生长与胚胎发育的互作与调控机制研究
花粉管生长与胚胎发育的互作与调控机制研究植物让我们想起了多彩的花朵,鲜艳的色彩和悦目的视觉效果令人陶醉。
但是,花朵后的过程又是什么呢?其实,花粉管和胚胎的发育是植物繁殖过程中不可或缺的关键环节。
花粉管是一种管状结构,由花粉颗粒和花粉管细胞组成,它生长来到雌蕊上,通过花柱的引导,最终到达花药,进而实现繁殖的目的。
而花粉管的形成和生长的过程是非常复杂而且精细的。
花粉管的生长需要依靠细胞壁的松弛,使其细胞核和胞质同时不断向前移动,这个过程又被称为“纵向剪切”。
早期的研究揭示了许多与细胞壁相关的基因,如以质体骨架构建和修饰细胞壁的细胞壁相关基因和酶类基因。
但是,这些基因的作用并不能完全解释花粉管的形成和生长。
近年来,越来越多的研究表明,生长香豆素类物质也在花粉管的形成和发育中发挥着重要的作用。
生长香豆素类物质是一类低分子量细胞间信号分子,在植物生长和发育中扮演着重要角色。
生长香豆素涉及许多生长和发育过程,例如根的生长、花的开放、果实的发育、叶的落叶等。
在花粉管的发育中,一些研究表明,生长香豆素类物质对于细胞壁的松弛和纵向剪切的发生有着积极的作用。
因此,生长香豆素可能在花粉管的生长发育中发挥着关键性的作用。
但是,花粉管的发展还有一个重要的环节——胚胎发育。
花粉细胞连成的芽管进入雌花内部,进而与花粘液汁或子房壁形成连接。
花粘液汁则确保花粉管正常发育,能够接近微孔穿过子房颈并融入卵细胞或双受精作用。
另一方面,胚胎发育主要分为三个阶段,即第一个分裂、球型阶段和叶片阶段。
但是,花粉管和胚胎发育之间的互作和调节机制仍然是研究的焦点之一。
一些研究表明,生长香豆素可能在花粉管发育和胚胎发育中发挥重要作用。
例如,生长香豆素对胚胎后期发育的保护作用已经被证实。
研究表明,生长香豆素类物质通过调节氧化还原反应和信号途径激活了一些与细胞调控和组织发育相关的基因,以促进胚胎后期发育。
此外,一些研究揭示了花粉管和胚胎发育之间的相互作用。
不同处理对牡丹授粉后花粉管生长的影响的开题报告
不同处理对牡丹授粉后花粉管生长的影响的开题报
告
一、研究背景和意义
牡丹(Paeonia lactiflora Pall.)是我国传统园林中的重要花卉,同时也是一种重要的观赏和药用植物。
有效的授粉对于牡丹的种子发育和种
质资源的保护至关重要。
花粉管生长过程是牡丹授粉的关键之一,而不
同的处理方式对花粉管生长会产生不同的影响,此项研究可以为牡丹育
种和繁殖提供实用的参考价值。
二、研究目的
本研究旨在探究不同花粉处理方式对牡丹授粉后花粉管生长的影响,为牡丹的育种和繁殖提供实用的参考价值。
三、研究内容和方法
1.研究内容:本研究将采用现场和室内试验相结合的方式,探究不
同处理方式对牡丹授粉后花粉管生长的影响。
2.研究方法:现场试验将采用自然授粉的方式,室内试验将分为四组,分别是不加任何处理,水浸处理,高温处理和低温处理。
观察花粉
管生长的速度和长度,并对结果进行统计学分析。
四、研究预期结果
通过对不同处理方式下牡丹授粉后花粉管生长速度和长度的观察和
分析,预计可以得到以下结果:
1.不同处理方式下,牡丹授粉后花粉管生长速度和长度将会有所不同。
2.高温和低温处理可能会对花粉管生长产生负面影响。
3.掌握不同处理方式对牡丹授粉后花粉管生长的影响规律,为牡丹
的育种和繁殖提供参考依据。
五、研究意义
本研究对于进一步探究牡丹授粉的机理、促进牡丹育种和繁殖以及
丰富园林植物育种理论和实践具有重要意义。
同时,还可以帮助农林业
生产提高效益和质量,从而推动我国园林植物的建设和绿化事业的发展。
植物花粉管生长及其与受精作用的关系研究
植物花粉管生长及其与受精作用的关系研究近年来,对植物花粉管生长及其与受精作用的关系的研究越来越受到关注。
花粉管生长是植物中最为重要的过程之一,而且也是许多花卉的重要组成部分。
本文将重点介绍花粉管生长和受精作用的相关研究进展。
一、什么是花粉管生长?花粉管生长是花粉从花药传到雌蕊的过程中,除了授粉以外的一个重要过程。
花粉是由花蕊中细胞质机构在粉囊中形成,经过柱头的形态、组织特性和分泌分物差异等因素的影响,在授粉前可能经过一系列的势能变换和限制因素的作用而导致一些花粉粒适应花某些特殊的营养和生长环境等生理适应性释放出来。
花粉管生长是由花粉粒吸收营养,通过花丝逐渐生长延伸到达柱头的细胞外,完成与雌蕊结缔受精的过程。
花粉管在经过多个生长期后,终于生长到了卵胞器所在的地方。
此时,花粉管的末端鼓起形成的“受精礼宾厅”,成为受精的场所。
过去许多研究中发现,花粉管与雌蕊之间的互动关系至关重要。
当花粉粒和花药发生细胞学和生化变化时,会在花粉管生长上产生影响。
二、花粉管生长的影响因素花粉管生长与外界的环境条件以及内部调控有非常密切的联系。
花粉管的生长速度和方向可以对化合物、电磁场、重力、机械力、水分和营养成分等因素产生非常敏感的反应。
除了环境因素外,细胞外的激素或调节物质也可以直接影响花粉管的生长和方向,例如激素种类和浓度的变化、跨膜信号导向等都可以对花粉管发育产生影响。
三、受精作用与花粉管生长的关系花粉管生长是许多花卉中最为重要的过程之一,而受精作用则是花卉的最终目的。
受精作用是由花粉粒中的细胞核与卵胞中的细胞核结合而产生的。
硬壳花果系中,花粉粒通常是由两个或两个以上的细胞核组成的。
其中一个是发芽的细胞核,它通过分裂形成花粉管,而另一些细胞核则进行受精。
四、现代研究的展望目前,许多对植物花粉管生长及其与受精作用的研究正在深入进行中。
已经很明显,花粉管生长和受精之间是非常密切的关系,花粉管的生长状态对于受精作用以及幼苗的生长都有着重要的影响。
植物花粉管导向生长的细胞生物学基础研究
植物花粉管导向生长的细胞生物学基础研究近年来,植物花粉管导向生长的细胞生物学基础研究受到了越来越多的关注。
花粉管是植物精子细胞的唯一途径,通过花粉管导向生长能够决定植物的繁殖成功率。
因此,对花粉管导向生长的研究,不仅有利于揭示植物有性生殖的生理与生化过程,更可以为精准遗传育种、抗病、抗旱等技术的发展提供重要的科学基础。
1. 花粉管导向生长的生物学基础花粉管在授粉过程中扮演着重要的角色,是植物有性生殖的关键环节。
在授粉的过程中,花粉萌发后,形成花粉管,通过生物学方式不断地向女性生殖器官成长,最终与卵细胞结合,完成有性生殖过程。
而花粉管导向生长的进行是由一系列细胞生物学变化和信号传递调控的结果。
2. 花粉管导向生长的细胞生物学研究进展在花粉管导向生长的过程中,许多分子参与了信号的传递和调控。
当前,主要包括以下三个领域的研究进展:(1)细胞骨架与胶质鞘的重要性研究。
近年来,许多研究表明,微管和微丝对花粉管导向生长的发挥了重要作用。
特别是,微管在花粉管导向生长的过程中,向细胞极膜排列有序分布,代表着花粉管导向生长的重要进程。
同时,胶质鞘的形成和维持,也对花粉管导向生长的进行起到了关键性的作用。
(2)细胞壁松弛制约的研究。
细胞壁对于植物细胞的生长与分裂起着至关重要的作用。
在花粉管导向生长的过程中,细胞壁也是一个比较重要的参与者。
越来越多的研究表明,细胞壁在花粉管导向生长的过程中,会有一定的松弛性,这是细胞壁研究的一个热点领域。
(3)生物化学改变研究。
除了胶质鞘和细胞壁的改变外,一些生物化学改变也是花粉管导向生长中非常重要的一个环节。
一些研究表明,花粉管导向生长需要调节氮代谢、糖代谢和离子平衡等方面的生物化学变化。
3. 花粉管导向生长的前沿研究随着科技的进步和技术的发展,花粉管导向生长的研究也在不断前进。
除了上述领域外,还有许多新的进展正在被研究,如下:(1)非编码RNA参与花粉管导向生长的研究。
非编码RNA在植物细胞中具有重要作用,它们在许多生物过程中发挥着重要的作用。
植物花粉管生长调控机制及其对生殖发育的影响研究
植物花粉管生长调控机制及其对生殖发育的影响研究植物是不具有运动能力的生命体,因此它们需要通过其他方式完成繁殖。
而植物花粉管生长是植物繁殖过程中不可或缺的一部分。
花粉管是由花粉颗粒萌发出来,延伸到花药或者柱头的皮层、中柱并穿过接合孔,最后进入胚珠内达成受精目的的细胞管道结构。
花粉管生长调控机制的研究不仅是植物发育方面的重点研究领域,也是生物医药等相关领域的热点话题。
一、花粉管生长过程花粉管生长是花粉萌发后,一条分化出来的细胞管道从花药到达柱头的过程。
花粉管细胞壁中现有形状多样的胶质组织,其中厚壁质为细胞壁强化的主要成分。
花粉出芽的进程是由萌发激素赖氨酸(L-arginine)、细胞壁松弛素(expansin)、半乳糖醛酸酶(GA)和纤维素酶(Cel)共同完成的。
花粉管生长的整个过程可被分为以下五个阶段:1.花粉吸水吸收营养,伸长管核,分裂成两个发芽孔。
2.管发芽的侧壁经受胞质流动的张力而膨胀,针对管发芽区在管壁外生长出膨胀膜。
3.花粉颗粒中的细胞核退化,单核细胞体现出活跃的胞质流动。
4.花粉管以相对高速通过接口孔和柱头屏障,直达胚珠内部。
5.花粉管达到花药,头细胞开始膨胀,萌发能力下降。
二、花粉管生长调控机制花粉管生长初期,需要特定环境刺激或信号以激发其生长。
最常使用的压力会导致花粉管生长延迟或阻碍。
研究表明,激活氧和钙离子是花粉管生长的主要调控因素。
一旦花粉开始萌发,一组与蛋白质磷酸化有关的关键调控因子将加速管道生长。
这些因子包括PDK1和Thr-P等,它们可以激活一组进一步调控细胞壁松弛和细胞质流动的信号通路。
在这些信号通路共同作用下,花粉管细胞的生长和延伸得以实现。
花粉管萌发的成功与萌发细胞表达的基因有关。
萌发细胞的基因表达调控影响了其生理和形态的特征,因而影响花粉管的发育和细胞生长。
研究表明,花粉管萌发阶段中大量表达的基因与细胞壁合成、蛋白质翻译、能量代谢、信号转导等过程有关,并且这些基因的表达水平受到外界条件因素和花粉自身的调节。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
贵州农业科学2018,46(6) :20〜23Guizhou Agricultural Sciences[文章编号]1001-3601(2018)06~0202-0020~04 PJ-PLC基因调节植物花粉管生长作用的研究进展李丽丽\常如慧\杨丽凤、梁塔娜、张艳欣\姜桐桐、孙雪、黄凤兰(1.内蒙古民族大学生命科学学院,内蒙古通辽028000丨2.内蒙古自治区髙校蓖麻产业工稈技术中心,内蒙古通辽 028000; 3.内彔rV自治区蓖麻育种巫点实验室,内蒙A通辽028000H.内蒙rV自治区蓖麻产业协同创新培育中心,内蒙 1*1通辽 028000)[摘要]磷脂酰肌酵特异性磷脂酶C(PI-PLC)能够水解植物细胞中的磷脂生成三磷酸肌醇(IP3),而IP3可以促进花粉管细胞中Ca21的释放,从而促进植物花粉管生长。
深入了解PI-PLC调节植物生长的作用,从而为PJ-P L C基因在植物生长中的进一步研究提供参考,从PJ-P L C基因的定位与结构、PI-PLC与质 膜的结合方式、IP3促进Ca21释放的途径以及fW-P L C调节植物花粉管极性生长的作用机制參方面进行综述,并对磷脂酶C的水解产物及其调控植物生长发育的分子机制研究进行了展望。
[关键词]特异性磷脂酶C;基因;三磷酸肌醇;Ca21信号[中图分类号]S188 [文献标识码]AProgress in Regulation Effect of PI-PLC Gene on Pollen Tube Growth of Plants LI Lili1, CHANG Ruhui1, YANG Lifeng1, LIANG Tana1,ZHANG Yanxin1, JIANG Tongtong1, SUN Xue1, HUANG Fenglan12'3 4*(1«College o f Life Science, Inner Mongolia University for Nationalities, Tongliaoy Inner Mongolia028000;2«Inner Mongolia Colleges and Universities Research Center for Castor Industrial Engineering f Tongliao, Inner Mongolia 028000;3. Inner Mongolia Key Laboratory o f Castor Breeding, Tongliao, Inner Mongolia028000;4«Inner Mongolia Collaborate Innovation Cultivation Center for Castor Industry ,Tongliaof Inner Mongolia028000, China)Abstract:Tidylinositol specific phospholipase C (PI-PLC) can hydrolyze phospholipid in plant cells to produce inositol triphosphate (IP3) and IP3 can promote pollen tube growth of plants by promoting Ca21 release of pollen tube cells. The location and structure of PI-PLC gene, combination mode between PI- PLC and plasma membrane, Caz+release path and mechanism of pollen tube polarity growth adjusted by PI-PLC are reviewed to discuss the role of PI-PLC in regulation of plant growth in depth and provide a reference for future research of PI-PLC gene in plant growth and hydrolysis product of phospholipase C. The research in molecular mechanism of IP3 in regulation of plant growth and development is prospected also.Key words:specific phospholipase C;PI-PLC gene;inositol triphosphate;Caz+signal磷脂酶基因家族主要有磷脂酶A l(PLA l)、磷 脂酶A2(PLA2)、磷脂酶C(PLC)和磷脂酶D (PLD)4 种。
磷脂酶 CXphospholipase C,PLC)是一 种脂质水解酶,根据水解底物不同可以将其分为磷脂酰肌醇特异性的磷脂酶C(PI-PLC)和非特异性的磷脂酶C(NPC)w。
PI-PLC主要催化水解磷脂酰肌醇(PI),水解产物为DAG和水溶性磷酸肌醇。
通过植物PI-PL C休外活性的测定,可得知大多数PI-PLC在PH 6〜7条件下其活性最高,并且需要一定浓度的Ca2辅助才能实现其作用W。
胞质PI-PLC需要毫克分子水平的Ca21刺激才能正常水 解底物,膜相关PI-PL C特异性水解磷脂酰肌醇- 4,5-二磷酸,需要微量的Ca z+激活才能正常反应[3]。
Caz+浓度可以决定PI-P L C对底物的选择性,高浓度Ca21使PI-PLC更有利于水解磷脂酰肌醇,而低浓度Ca21更有利于PI-PLC水解磷脂酰肌 醇-4,5-二磷酸酯^1卩2)[2:|。
?1-?1^的水解产物即水溶性的三磷酸肌醇(IP3)被释放到胞质中,结合内 质网膜上的受体(Ca2—通道),促使储存的Ca2一释 放^1,而Ca21可以通过多种途径影响花粉管的生长。
为深人丫解PZ-P L C基因调节植物花粉管生长 的作用,从而为PJ-P L C基因在调控植物生长发育中的进一步研究提供参考。
笔者从PZ-P L C基因的 定位与结构、PI PL C与质膜的结合方式、IP3促进 Ca21释放的途径、IP3参与信号转导的方式对基因调节植物花粉管极性生长的作用机制[收稂日期]2018*01-12[基金项目]内蒙古肖治区自然科学基金面上项0“抗草甘瞵和苹铵瞵除草剂的转基因蓖麻研究”(2017M S0339),内蒙古自治区苹原英才 创新团队支持项H“m麻分子育种研究创新人才团队”(2017);内蒙古冉治区蓖麻育种市点丈验宰开放基金项H “转基因双抗除皁剖m麻的研究内蒙古自治区高校m麻产业r.程技水研究中心开放基金项H“m麻申.《/标雌/两性系花序发育的蛋白质组学差异研究”(MDK2017030);内蒙古民族大学2017年研究生重点建设课E项B[作者简介]李®丽(1993-),女,在读碩士,研究方向:椬物生物化学与分子生物学。
E-m*il:1355688;;27@*通讯作者:黄凤兰(1973_),女,教授,博士,从亊蓖麻分子育种研究。
E_maiU329341679@李丽丽等尸J-PLC基因调节植物花粉管生长作用的研究进展LI Lili et al Progress in Regulation Effect of PI-PLC Gene on Pollen Tube Growth of Plants*21 •进行综述,弁对未来的研究方向进行展望。
1 植物Pi-PLC基因的定位与结构第一个植物磷脂酶CXPLC)被克隆jf•鉴定^后发现,PL C定位于细胞质膜上且受Ca2 1调控。
椬 物中的PL C大部分定位在细胞质膜上,主要是为适应其水解膜质类物质[6]。
椬物PZ-P L C与动物的结构相似w,大多由E F手型结构域、X 结构域、Y结构域和C2结构域组成,没有pleck-strin homolog(PH)结构域。
E F手型结构域位于N 端,具有4个典型的与Ca2—相结合的螺旋-环-螺旋结构,每个PJ-P L C基因含有2〜4个E F结构域。
E F结构域成对存在的现象可能与底物及钙离子的结合有关[8]。
C2结构域位于C端,能够依赖Ca z+结合磷脂,该功能对保持催化区活性有辅助作用[9]。
X结构域和Y结构域位于N端和C端之间,其是磷脂酶C最保守的2个结构域,是酶的催化区。
2 PI-PLC依赖Ca2+调节植物花粉管生长的作用基础2.1 P1-PLC与质膜结合许多植物PLC的激活都需要Ca21。
光照处理 小麦叶片,在其细胞质膜的囊泡中可检测到PI-PLC 对Ca21依赖所表现出的活性L1°」。
植物PL C具有4 种结构域,其中E F手型结构域和C2结构域对依赖 Ca21的P L C活性激活至关重要。
通过对拟南芥AtPLC2的E F手型结构域进行截断缺失处理,发 现E F手型结构域对保持活性是必不可少的,虽然被截断的AtPLC2没有活性,却不影响PI-PLC在质膜上的结合[11]。
E F手型结构域和C2 结构域都能结合Ca21。
在花粉管中表达PJ-PLC,PI-PLC能够定位到膜上的必要条件是E F手型结构 域和C2结构域必须同时#在,缺少其中任何一个都不能正确锚定在膜上。
2.2 IP3调节Ca1+通道的活性2.2. 1Ca21信号与IP3 Ca21信号在植物PLC 信号调控中的作用至关重要。
作为植物发育过程中 重要的脂质信号,磷酸肌醇代谢的最后步骤是磷脂酶C催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)水解为肌 醇-1,4,5-三磷酸酯(IP3)和1,2-二酰基甘油(DAG)。
该催化反应的关键步骤是通过IP3和 DAG激酶将DAG转化为磷脂酸(P A),P A作为脂 质的第二信使实现植物信号转导的不同作用1相关研究表明,植物体内Ca2+量是波动的,通过抑 制花粉管顶端质膜中花粉特异性PL C的活性,可减 少经由超级化Ca2+通道涌人的Ca2+,最终导致Ca21梯度的减少或消除花粉管和根毛的生长过程可作为良好的模式系统,植物体受到外界刺激后 Ca21、IP3、DAG、PIP2 和 PI4P(磷脂酰肌醇-4-磷 酸)量的变化可以通过生物传感器测定〜—19」》IP3可能是目前研究最多的磷酸肌醇信号,是 细胞内储存的一种有效的Ca2 1动员剂IP3调 节Ca2+水平,在花粉管中,IP3诱导的Ca2-释放是从顶端到细胞其他区域的信号转导所必需的^」。