细胞与发育生物学
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绒毡层组织中精氨酸脱羧酶基因的过度表达导致番茄植株雄性不育

Soumen Nandy、Ranjita Sinha 和Manchikatla Venkat Rajam

细胞多胺 (PA) 的稳态对于生物体的正常生长和发育非常重要。植物雄性性器官和配子体的发育是一个复杂的过程，涉及许多已知和未知的途径。PA 积极参与花药和花粉的发育。在本研究中，燕麦精氨酸脱羧酶（ADC）基因在番茄绒毡层中过表达，利用绒毡层特异性TA29启动子扰乱PA稳态，以了解其对雄性生育力的影响。绒毡层特异性 ADC 过表达导致 PA 积累，主要是转基因花药中游离和结合部分。转基因品系表现出异常的花粉和绒毡层发育。在 ADC 转基因中，花粉粒败育且形态扭曲，绒毡层显示过早退化。这些转基因未能结籽，但与野生型植物的正常花粉异花授粉恢复了结籽，表明s ADC 过度表达不会影响雌性生育力。ADC 过度表达也不影响转基因体的生长和形态。本研究表明，花药中过量的PA对于花粉和绒毡层的发育是致命的，并且ADC基因的过度表达可以成为植物雄性不育工程的有效方法。