【摘 要】
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在被子植物中存在双受精现象,一个卵细胞与精子结合,发育为胚;中央细胞与另一个精子结合,发育为胚乳。卵细胞作为雌配子,除了参与受精过程外,还与胚囊成员细胞间存在胞间通讯,协调彼此的发育命运与发育进程。转录组数据表明一些基因在卵细胞内特异表达,并有少量基因显示其对于卵细胞行使功能非常重要,但是控制这些重要基因在卵细胞内特异表达的机制并不清楚。在我们实验室前期的工作中,发现卵细胞内特异表达基因EGG1参
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在被子植物中存在双受精现象,一个卵细胞与精子结合,发育为胚;中央细胞与另一个精子结合,发育为胚乳。卵细胞作为雌配子,除了参与受精过程外,还与胚囊成员细胞间存在胞间通讯,协调彼此的发育命运与发育进程。转录组数据表明一些基因在卵细胞内特异表达,并有少量基因显示其对于卵细胞行使功能非常重要,但是控制这些重要基因在卵细胞内特异表达的机制并不清楚。在我们实验室前期的工作中,发现卵细胞内特异表达基因EGG1参与双受精过程的胞间通讯,确保了双受精的正常进行。然而关于EGG1的转录调控机制尚不清楚。本研究通过分析拟南芥EGG1启动子不同区段的转录调节活性,鉴定了该启动子的重要调控元件。利用酵母单杂交技术,筛选了与EGG1启动子相互作用的转录因子。同时对所筛选到的转录因子进行进一步的结合分析,试图为揭示EGG1基因的转录调控机制提供参考信息。主要研究结果如下:1、EGG1基因表达模式的分析:为了进一步证实该基因在雌配子体中的表达情况,我们构建了pEGG1::H2B-EGFP表达载体,结果表明EGG1是卵细胞特异表达基因。2、EGG1基因启动子的功能区域研究:将500bp、350bp、200bp和100bp不同长度的启动子片段连接到以H2B-GFP作为报告基因的表达载体中,用来探究EGG1基因启动子的重要调控元件。结果显示,驱动EGG1基因特异表达的调控元件位于启动子上游100bp-200bp之间。3、酵母单杂交筛选转录因子:利用酵母单杂交筛选与EGG1启动子相结合的转录因子,获得4个可能存在互作的候选转录因子。通过进一步的互作验证,最终确认了转录因子bZIP11和bZIP44与EGG1启动子相互结合,参与调控EGG1基因的表达。4、转录因子与EGG1启动子结合位点分析:通过在线分析获得EGG1启动子上与bZIP11和bZIP44转录因子相结合的预测位点,构建预测位点碱基突变和碱基缺失的表达载体并转基因。结果显示,在这些位点突变转基因植株中,EGG1基因除了在卵细胞中表达,还可以在助细胞、中央细胞和反足细胞内表达。表明EGG1基因的特异表达可能需要两个机制来调控:一是调控EGG1基因在卵细胞中表达,二是调控EGG1基因不在其他细胞中表达。当该结合位点缺失后,并不影响EGG1基因在卵细胞中的表达,表明转录因子bZIP11和bZIP44可能结合于EGG1启动子,从而来调控EGG1基因不在其他细胞中表达。
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