【摘 要】
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榛子,属桦木科榛属（Corylus）植物,其榛果是国际畅销的坚果之一,对东北经济发展和农业生产起着十分重要的作用。本实验以榛子花粉为实验材料,研究榛子花粉管间歇性生长Ca2+的作用和自抑制Ca2+泵基因表达的生理响应机制。1、由于榛子雌性花序开花时没有子房,榛子花粉管表现出明显的间歇性生长模式,这个模式对于单簇果实的数量和产量有十分重要的影响,但是人们对控制这一过程的机制知之甚少。在田间喷施5-氨
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榛子,属桦木科榛属（Corylus）植物,其榛果是国际畅销的坚果之一,对东北经济发展和农业生产起着十分重要的作用。本实验以榛子花粉为实验材料,研究榛子花粉管间歇性生长Ca2+的作用和自抑制Ca2+泵基因表达的生理响应机制。1、由于榛子雌性花序开花时没有子房,榛子花粉管表现出明显的间歇性生长模式,这个模式对于单簇果实的数量和产量有十分重要的影响,但是人们对控制这一过程的机制知之甚少。在田间喷施5-氨基乙酰丙酸（ALA）和Ca2+、Ca2+-ATP酶激活剂的研究表明,Ca2+处理抑制了雌花花序脱落,果实数量增多,而ALA的处理效果正好与之相反。在柱头的后部和子房的原始细胞中可以观察到高积累的Ca2+层。2、在离体培养的条件下,分别通过Ca2+和ALA的处理,促进和抑制了花粉萌发率和花粉管长度。通过ALA处理降低了花粉管中Ca2+的浓度,不利于花粉管中形成尖端聚集的Ca2+梯度。3、榛子基因组中鉴定获得17个编码Ca2+-ATP酶的基因序列,其中包括14种自抑制Ca2+-ATP酶和3个ER型Ca2+-ATP酶。榛子Ca2+-ATP酶家族蛋白质,含有11个常见高度保守的跨膜结构域。在17种Ca2+-ATP酶中,q RT-PCR分析结果表明,ChACA1和ChECA2在花粉管中均高表达。Ca2+在0-1.3m M的范围内,对花粉管Ca2+荧光强度的研究,ChACA1的表达量持续上升,在1.3 m M时Ca2+达到最大值,在1.6 m M Ca2+时下降,这分别与花粉管长度和ChECA2的变化趋势相一致和不一致。对花粉管中酶活性分析结果表明,Ca2+和ALA处理均能显著对细胞内Ca2+-ATP酶活性产生影响。4、研究结果表明,ChACA1可能是榛子花粉萌发和花粉管生长的关键调控因子,为榛子独特花粉管间歇生长机制的研究提供了新的认识。
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