母体珠影响胚乳发育和种子大小

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：珠被细胞延长在胚乳大小与珠被之间的协同中起关键作用，这种协同影响以后的胚乳细胞化和胚细胞繁殖，最后决定种子大小。突变体花青素原合成缺乏，隐性纯合体种子长度减小15%，球形胚期种子大小开始减小，相应的胚乳大小也减小，同时种皮细胞延长减少。

拟南芥珠被细胞繁殖的起始、最终细胞数目与细胞延长平衡，不由种子大小决定。珠被细胞延长在胚乳大小与珠被之间的协同中起关键作用，这种协同影响以后的胚乳细胞化和胚细胞繁殖，最后决定种子大小（Garcia et al.，2005）。

TRANSPARENT TESTA GLABRA2（TTG2）编码WRKY家族的转录因子，在种皮中高表达，胚乳中低表达。突变体花青素原合成缺乏，隐性纯合体种子长度减小15%，球形胚期种子大小开始减小，相应的胚乳大小也减小，同时种皮细胞延长减少。胚乳细胞化时间提早到早胚乳时期，野生型胚乳细胞化时间在阶段九。ttg2/ttg2纯合体与野生型花粉杂交，子代种子大小比野生型小，反之野生型胚珠与ttg花粉杂交，种子是野生型大小。ttg2/＋杂合体形成一半的雌配子野生型，一半突变型，用野生型和突变型花粉授粉都是正常大小的种子，说明种皮表达的基因影响种子生长（Garcia et al.，2005）。

编码含亮氨酸重复序列激酶的iku2（kaihu2）突变也造成胚乳减小，从而引起种子从球形胚出现减小，同样胚乳细胞化提前一个阶段到阶段八，ttg2 iku2双突变胚乳细胞化提前两个阶段到阶段七，具有叠加效应。在iku2纯合背景下ttg2同样表现出母本决定的种子减小症状（Garcia et al.，2005）。

内珠被特异表达的细胞色素p450蛋白KLU（cytochrome P450 KLUH）促进种子生长，是调控种子大小的必要因素（Adamski et al.，2009）。

1.胚珠珠被细胞数目对种子大小影响有限(www.chuimin.cn)

采用G2到M期转变的关键周期蛋白B（CYCB）基因启动子控制GUS标志分裂相细胞，观察到转基因拟南芥成熟胚珠珠被受精前有细胞繁殖，受精后有丝分裂增加，但授粉四天后急剧下降，接着完全不分裂。同时胚乳生长起始。用35S启动子控制KIP RELATED PROTEIN2（KRP2）基因在营养器官过量表达，珠被细胞数目减少。减少细胞数目的珠被围绕的胚乳无论是野生型还是P35S：KRP2/＋，其种子大小都与野生型相似，说明珠被细胞数目对种子大小的影响有限（Garcia et al.，2005）。

2.珠被细胞延长是珠被限制种子大小的关键因素

iku突变限制胚乳生长，间接减少珠被细胞延长。对iku1/＋；P35SKRP2/＋植物用iku/iku花粉授粉，半数种子胚乳被KRP2作用造成的细胞数目减少的珠被围绕，珠被细胞数目减少33%，但细胞延长了31%，种子大小与iku/iku相似。这说明珠被通过细胞延长调整适应胚乳通过IKU途径决定的种子大小（Garcia et al.，2005）。

母体珠影响胚乳发育和种子大小

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