油松雌配子体及其蛋白泡发育的细胞学和特异蛋白研究

论文摘要

油松（Pinus tabulaeformis Carr）是我国的重要的经济造林树种，也是我国特有的树种，因此研究油松雌配子体的发育及特异蛋白的表达有一定的现实意义。本文以油松一年生和二年生雌球果为实验材料，从细胞形态学、细胞组织化学和特异蛋白质三个方面对油松雌配子体发育过程中卵细胞的形态结构变化、雌配子体内淀粉粒及糊粉粒的时空分布特征及雌配子体发育的三个关键时期（颈卵器形成时期、卵细胞形成时期、卵细胞受精后）胚珠全蛋白的特异表达进行了较系统的研究。采用石蜡切片法观察受精前后卵细胞内部结构的变化，发现卵细胞内蛋白泡的出现和消亡与受精作用密切相关。卵细胞在成熟过程中积累大量的蛋白泡，受精前蛋白泡的数量和体积达到高峰，受精后蛋白泡开始出现空泡结构，而且空泡越来越大，到原胚时期蛋白泡几乎全部变成空泡。推测蛋白泡至少为卵细胞的受精提供营养。利用细胞组织化学染色技术，分析雌配子体发育过程中淀粉粒及糊粉粒在雌配子体内的动态分布。在实验中观察到从一年生雌配子体游离核时期到二年生雌配子体游离核时期，雌配子体四周有几层富含糊粉粒的细胞包围着它，到游离核形成细胞壁时，这几层细胞中的糊粉粒消失。颈卵器形成初期在其周围可见有一些富含糊粉粒的细胞，这些细胞中的糊粉粒到卵细胞成熟时消失。在卵细胞受精前，颈卵器下方的细胞中不含淀粉粒。卵细胞受精后，在颈卵器下方的细胞内开始有淀粉粒的积累。淀粉分布开始呈三角形，到原胚时期在雌配子体中部形成一个长带。随着原胚的发育，淀粉粒区域向下推移，并且在雌配子体四周的细胞很快有大量的糊粉粒的积累。在雌配子体的发育过程中淀粉粒含量的高峰和糊粉粒含量的高峰交替出现，两者的变化具有一定的相关性。利用蛋白质双向电泳技术，对雌配子体发育的三个关键时期胚珠全蛋白进行了比较分析。从颈卵器形成时期到卵细胞形成时期有5个蛋白点消失a-1（39KD）、a-2（37KD）、a-3（36KD）、a-4（28KD）a-5（26KD），两个新蛋白点出现b-6（40KD）和b-7（38KD）；从卵细胞形成时期（受精前）到卵细胞受精后有5个蛋白点消失b-1（40KD）、b-2（40KD）、b-3（41KD）、b-4（30KD）、b-5（28KD），两个新蛋白点出现c-1（63KD）和c-2（52KD）。从颈卵器形成时期到卵细胞受精后有10个蛋白点表达量逐渐下调A（27KD）、B（29KD）、C（31KD）、D（34KD）、E（34KD） F（35KD） G（32KD）、H（30KD）、J（29KD）、K（26KD）。推测蛋白点a-1～a-5可能与颈卵器的形成有关，颈卵器形成后这些蛋白点就消失了；蛋白点b-6～b-7和b-1～b-5可能与卵细胞的形成和受精有关，在卵细胞形成时出现了新蛋白点b-6和b-7，而到卵细胞受精后蛋白点b-1～b-5消失；蛋白点c-1～c-2可能与受精卵核分裂有关，它们在卵细胞受精后进行核分裂时出现。蛋白点A～K可能与颈卵器整个发育过程及卵细胞受精作用有一定的相关性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 雌配子体的发育及受精作用
• 1.1.1 雌配子体的发育
• 1.1.2 受精作用
• 1.1.3 植物受精作用的研究现状及意义
• 1.2 雌配子体受精前后内部结构的变化
• 1.2.1 卵细胞内蛋白泡的起源、结构及变化
• 1.2.1.1 小蛋白泡的起源、形成过程及结构
• 1.2.1.2 大蛋白泡的起源、结构及组分
• 1.2.1.3 蛋白泡的变化规律
• 1.2.1.4 研究方法
• 1.2.2 卵细胞内新细胞质的形成
• 1.3 受精前后雌配子体中大分子物质的研究
• 1.3.1 雌配子体及合子DNA的变化
• 1.3.2 雌配子体及合子淀粉变化
• 1.3.3 雌配子体发育过程中特异蛋白的研究
• 1.3.4 胚胎发育过程特异蛋白质的研究
• 1.3.4.1 合子胚发育时期特异蛋白的研究
• 1.3.4.2 植物胚胎发育时期特异蛋白基因的克隆、表达及调控
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 2. 油松雌配子体的发育及卵细胞受精前后细胞学的研究
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 实验结果与分析
• 2.2.1 雌球果外观形态
• 2.2.2 雌配子体的发育
• 2.2.2.1 游离核时期
• 2.2.2.2 细胞壁的形成
• 2.2.2.3 颈卵器和卵细胞的形成
• 2.2.3 受精前后卵细胞的变化及分析
• 2.2.4 雌配子体发育过程中淀粉及糊粉粒分布的显微观察及分析
• 3 油松受精前后胚珠全蛋白双向电泳分析
• 3.1 实验材料和方法
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 蛋白质的提取（丙酮沉淀法）
• 3.2.2 蛋白质双向电泳
• 3.2.2.1 第一向电泳:（等电聚焦，IEF）
• 3.2.2.2 第二向电泳:（SDS-PAGE，按分子量大小分离）
• 3.3 实验结果与分析
• 4 问题与讨论
• 一、蛋白泡的结构与功能
• 二、胚珠特异蛋白的分析
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢