中文摘要
在本项目支持下，我实验室主要开展了两个方面的工作：1）植物双受精后胚胎发育启动的机理研究。利用大规模诱变建立拟南芥突变群体库，并对其中的6,000株M2代个体进行解剖筛选，获得了40个胚胎发育早期致死的突变体。对筛选出来的合子期致死的突变体进行了遗传学和细胞学的研究，确认了33个有合子期致死的稳定遗传的fac突变体，并对其中20个基因进行了初步定位,克隆了6个FAC确定了突变基因，发现了一个通过配子表达激活胚胎发育的重要基因；2）研究了多肽激素控制植物干细胞分化的分子机理。通过对多肽激素CLE家族特别是CLV3及其受体复合体的研究，详细解析CLV3的CLE结构域每个氨基酸的功能，建立一种研究CLE功能的的显性负突变技术；通过对CLV3体外剪切加工的研究，发现CLV3在体外能够被特异剪切，发现CLE结构域N端外侧5个氨基酸对于CLV3的剪切是必需的；对参与细胞外泌的Exo70家族所有23个成员的表达谱进行分析，发现特异地在分化中的细胞和组织中表达；其中的Exo70A1控制木质部导管的发育，ExoC1控制花粉管的伸长。这些研究为探索植物胚胎发育启动和干细胞的分化调控奠定了坚实基础。
英文摘要
Research works carried out in our lab in the last 4 years were focused on two major directions. First,to understand genetically how plant initiates its embryo development after double fertilization. We performed large scale mutagenisis in Arabidopsis did careful cell biological screening in a population of 6,000 M2 lines and obtained 40 mutants with the zyogte arrest phenotype. Further analyses allowed us to define 33 of them showed zygote lethal defect by single recessive mutations, and to position 20 of these genes, named EMBRYONIC FACTOR (FAC), to a genetic map on chromosomes. Until present, we have cloned 6 FAC genes from corresponding mutants and functional studies of these genes are in progress. One of these gene, FAC6 showed striking function in triggering zygote division through gametophytic expressions. Second, we performed molecular studies in peptide hormones regulating stem cell differentiation in plants. We analyzed functions of CLV3 and its receptor complex with alanine replacement method, and provided a detail contribution map on each amino acid of CLE domain of CLV3. Further, we developed a novel dominant-negative method to study the CLV3/CLE family. Protein cleavage study shows that CLV3 preproprotein can be cleaved specifically in vitro and five amino acids flanking the N-terminal of CLV3 CLE d
结题摘要
在本项目支持下，我实验室主要开展了两个方面的工作：1）植物双受精后胚胎发育启动的机理研究。利用大规模诱变建立拟南芥突变群体库，并对其中的6,000株M2代个体进行解剖筛选，获得了40个胚胎发育早期致死的突变体。对筛选出来的合子期致死的突变体进行了遗传学和细胞学的研究，确认了33个有合子期致死的稳定遗传的fac突变体，并对其中20个基因进行了初步定位,克隆了6个FAC确定了突变基因，发现了一个通过配子表达激活胚胎发育的重要基因；2）研究了多肽激素控制植物干细胞分化的分子机理。通过对多肽激素CLE家族特别是CLV3及其受体复合体的研究，详细解析CLV3的CLE结构域每个氨基酸的功能，建立一种研究CLE功能的的显性负突变技术；通过对CLV3体外剪切加工的研究，发现CLV3在体外能够被特异剪切，发现CLE结构域N端外侧5个氨基酸对于CLV3的剪切是必需的；对参与细胞外泌的Exo70家族所有23个成员的表达谱进行分析，发现特异地在分化中的细胞和组织中表达；其中的Exo70A1控制木质部导管的发育，ExoC1控制花粉管的伸长。这些研究为探索植物胚胎发育启动和干细胞的分化调控奠定了坚实基础。