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花药发育的第八阶段开始是小孢子从四分体释放出来后单倍体小孢子细胞的发育,单倍体小孢子独立进入花粉囊时,小孢子的花粉壁结构也在着装中,小孢子内出现液泡,之后小孢子细胞内进行两次有丝分裂形成三核花粉粒。这是一个成熟花粉粒的发育过程,如果这一过程里小配子体发育异常,会导致拟南芥的雄性不育。本论文在T-DNA插入突变体Salk059463株系的群体中,筛选到两株雄性不育突变体,用T-DNA序列上的一对引物对其进行PCR鉴定表明该基因组中没有T-DNA插入。通过背景纯化和遗传分析发现两株雄性不育突变体是由同一单个隐性基因控制的,引起不育的主要原因是在花药发育的第8期开始,小孢子细胞质内容物逐渐减少直至消失,在突变体花药发育的第8期开始对小孢子细胞进行DAPI染色,发现突变体小孢子细胞在第11期没有进行有丝分裂,停留在了单核花粉期;到花药发育的第12期,药室内的小孢子只剩下一个花粉壁空壳,故该突变体命名为opw（only pollen wall）,利用图位克隆的方法对OPW基因进行定位,结果表明OPW基因位于第二条染色体上分子标记T28M21和T3G21之间的12Kb区间内,根据TAIR网的数据,该区间内有21个基因注释,通过克隆该区间内的基因并测序,发现opw-1突变体基因组中At2g40140基因编码序列的外显子在第289和第290个碱基之间插入了一个A碱基,而opw-2突变体基因组中At2g40140基因编码序列的外显子在第412和第413个碱基之间插入了一个T碱基,造成编码序列移码使得第424至第426碱基成为终止密码子,故At2g40140是编码OPW的候选基因。进一步根据基因序列设计了互补载体,并转化到农杆菌中,通过农杆菌侵染Ler♂×opw-1♀F1代植株,获得了T0代种子,通过对转基因植株筛选鉴定,得到一定数量的col背景的纯合子可育植株,表示互补成功,初步判定At2g40140为突变基因。根据TAIR网的数据,At2g40140编码的是一个CCCH型锌指蛋白,定位于细胞核内,该蛋白被证明在盐胁迫的途径中起作用,是拟南芥抵御病虫害的CPK介导的钙离子信号通道里CPK3的下游基因。对OPW蛋白进行氨基酸序列分析发现,OPW基因编码的氨基酸序列没有跨膜结构域;进化树分析表明OPW基因与At2g37200有较近的同源关系。