2_细胞工程基础(4学时).ppt

生长素不仅影响体细胞胚的早期发生，同时也影响体细胞胚的后期发育。生长素对体细胞胚后期发育的影响是通过极性运输实现的。 在合子胚的发育中，这种极性运输严重影响胚形态的建立。Liu等（1993）利用拟南芥幼胚培养体系，揭示了生长素极性运输由球形胚期的轴向对称转向心形胚期的两侧对称的过程，如果这一过程受阻，则导致子叶异常发育成筒状子叶，而不是正常的2个子叶。 在生长素极性运输突变体pin1中证实了上述结果，已克隆的pin同源基因研究显示，生长素的极性运输及其对胚胎发育的调控，是一系列胚胎发育相关基因有序表达到结果。 细胞工程-细胞工程基础 1.4 体细胞胚胎发生 内源激素 有关体细胞胚形成中蛋白质含量和组分的变化，尽管不同研究在绝对含量上不尽相同，但总体趋势均表现出体细胞胚形成过程中水溶性蛋白明显增加。 李中奎等（1993）比较水稻胚性与非胚性愈伤组织的蛋白质含量变化显示，两种愈伤组织蛋白质含量的差异主要表现为胚性愈伤组织的水溶性和盐溶性蛋白高于非胚性愈伤组织，而醇溶性蛋白则低于非胚性愈伤组织。 特异蛋白 细胞工程-细胞工程基础 1.4 体细胞胚胎发生 ?水稻不同愈伤组织（干重）可溶性蛋白质含量（μg/mg） 可溶性蛋白质 胚性愈伤组织 非胚性愈伤组织 继代10次的 愈伤组织 水溶性蛋白质 盐溶性蛋白质 醇溶性蛋白质 碱溶性蛋白质 136.3 30.0 10.6 13.2 94.5 17.6 14.4 14.4 115.3 24.5 10.9 13.6 细胞工程-细胞工程基础 1.4 体细胞胚胎发生 特异蛋白 伴随体细胞胚发育的特异蛋白 植物 特异蛋白 蛋白类型 资料来源 胡箩卜 E1, E2 未知 Sung和Okimoto（1983） 苜宿 50KD 膜蛋白 小麦，枸杞 49KD,35KD 未知 邢更生等（1999） 水稻 51KD,68KD 未知 方继朝等 （1994） 细胞工程-细胞工程基础 1.4 体细胞胚胎发生 特异蛋白 阿拉伯半乳糖蛋白（AGPs）是植物中广泛存在的糖蛋白，大多数AGPs存在有Ala-Hyp重复序列或类似重复序列，暗示AGPs可能作为调控蛋白调控某些基因的转录。 在细胞中，AGPs主要分布在细胞壁和质膜上，利用一系列单克隆抗体已鉴定出一些与特殊发育相关和特殊组织相关的AGPs，其中与单克隆抗体JIM8抗体结合的AGPs在油菜中主要存在性细胞中、胚胎发育早期的胚柄中。 在胡萝卜体细胞胚发育中，这种抗体检测的AGPs存在于胚性细胞和早期体细胞胚中，在非胚性细胞中没有AGPs，如果在一些非胚性悬浮细胞系中加入这类AGPs，则可使其恢复胚胎发生能力，显示AGPs在植物体细胞胚发生过程中起到了调控作用。 细胞工程-细胞工程基础 1.4 体细胞胚胎发生 特异蛋白 近年来的研究发现，某些病程相关蛋白可能也与体细胞胚的形成有关。 van Hengel（1998）在胡萝卜悬浮培养细胞衍生的原生质体培养诱导体细胞胚过程中，随着体细胞胚的形成在培养基中检测到几丁质酶（chitinases）和AGPs(阿拉伯半乳糖蛋白)的积累； Dubois等（1991）在菊芋的体细胞胚诱导中发现，β-1,3-葡聚糖酶（β-1,3-glucanases）与愈伤葡聚糖降解有关，推测该酶可能与体细胞胚形成有关。 Helleboid等（2000）在菊芋悬浮细胞培养中比较了胚性和非胚性细胞蛋白质组分差异，结果显示，胚性细胞中3种不同组分（38kD、32kD、25kD）的蛋白质显著高于非胚性细胞。进一步分析显示，这些组分的蛋白质主要是β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶和渗透相似蛋白（osmotin-like protein）。 细胞工程-细胞工程基础 1.4 体细胞胚胎发生 特异蛋白 ? 胡萝卜体细胞胚形成相关的部分基因 基 因 表达产物 表 达 时 期 资 料 来 源 DC8 ? DC59 DC3 EMB-1 ECP31 ECP40 EP2 EP3 DC2.1 CEM1 Gea14 Gea 31 Gea41 LEA(Grp3) ? Oleosin LEA(Grp3) LEA(Grp1) LEA(Grp4) LEA(Grp2) Lipid transfer Chintinase Pro-rich protein EF1-a Lipid transfer PR-protein Heat-shock 心形胚 ? 心形胚 原胚、球形胚、心形胚 球形胚、心形胚 原胚 原胚 原胚 原胚 球形胚、心形胚、鱼雷胚 原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚 胚性细胞、球形胚、心形胚 胚性细胞、球形胚、心形胚、鱼雷胚、小植株 球形胚、心形胚 Borrkird等，1986；Franz等，1989；Halzopoulos等，1990 Choi等，19