南京农业大学：《园艺植物育种学》课程教学资源（PPT课件）植物发育的分子控制与应答 Molecular Controlling and Responding during Plant Development

植物发育的分子控制与应答Molecular Controlling and Responding during Plant DevelopmentFanCHEN,Ph.D.（陈凡）InstituteofGenetics andDevelopmental Biology,CASEmail:fchen@genetics.ac.cn

植物发育的分子控制与应答 Molecular Controlling and Responding during Plant Development Fan CHEN, Ph.D. （ 陈 凡 ） Institute of Genetics and Developmental Biology, CAS Email: fchen@genetics.ac.cn

简介植物发育生物学（PlantDevelopmentalBiology）植物发育生物学是研究植物个体生长发育规律及其调控机理的学科。高等植物个体发育从受精开始，通过细胞增大、分裂分化和凋亡；经过胚胎发生，器官形成，开花及授粉受精等形成一个非常复杂而有序的过程。这一个体发育过程既受控于植物个体的基因型，也是其内在遗传机制同环境条件相互作用的结果。对这一发育过程中的基因表达模式及其调控机理的研究，尤其是从分子、细胞、器官到整体不同层次上开展研究工作，已成为此领域研究的重要发展趋势

简 介 植物发育生物学是研究植物个体生长发育规律及其调控机理 的学科。高等植物个体发育从受精开始，通过细胞增大、分裂 、分化和凋亡；经过胚胎发生，器官形成，开花及授粉受精等 ，形成一个非常复杂而有序的过程。这一个体发育过程既受控 于植物个体的基因型，也是其内在遗传机制同环境条件相互作 用的结果。对这一发育过程中的基因表达模式及其调控机理的 研究，尤其是从分子、细胞、器官到整体不同层次上开展研究 工作，已成为此领域研究的重要发展趋势。 植物发育生物学 ( Plant Developmental Biology )

简介植物发育生物学的发展历程：早期植物解剖学家（plantanatomists）提供植物发育过程中有价值的信息和细微的描述其次实验植物学家（experimentalplantbiologist）植物生理学家（plantphysiologist）对植物发育过程的进一步了解，包括对一系列生命过程的了解目前现代植物遗传学家（modernplantgeneticist）植物分子生物学家（plantmolecularbiologist）开始逐步从分子水平上认识植物生长发育的过程，并且尝试以一些重要的调控基因来控制一系列重要事件的发生

简 介 早 期——植物解剖学家（plant anatomists) 提供植物发育过程中有价值的信息和细微的描述。 植物发育生物学的发展历程： 目 前——现代植物遗传学家( modern plant geneticist ) 植物分子生物学家( plant molecular biologist ) 开始逐步从分子水平上认识植物生长发育的过程，并且尝试以一 些重要的调控基因来控制一系列重要事件的发生。 其 次——实验植物学家 ( experimental plant biologist ) 植物生理学家 ( plant physiologist ) 对植物发育过程的进一步了解，包括对一系列生命过程的了解

pollinationLifecycleof plantFLOWERSeed developmentSEEDEmbryogenesisGERMINATIONSEEDLINGSeedling developmentSTEMS&ROOTSMATUREPLANT

Life cycle of plant SEED GERMINATION STEMS & ROOTS FLOWER MATURE PLANT SEEDLING Embryogenesis Seed development Seedling development pollination

简介Wildtyooepstale2mitantagumousmutartsopal (Se)petsi.(Pe)stamen(St)carpel (Ca)Expesaioncrwils-typeExpressionartunctonsExpregsiconoffuncbonsosnefurcticnsmhomecticmutantinhomeobcmutanFunctiob中D8MidiesPoletS8sPTSePaWnon2344321234432花器官发育的ABC模型

简 介 花器官发育的ABC模型

简介GenomicsGenesPlant GrowthTandDevelopmentEnvironment

简 介 Genomics Genes Plant Growth and Development Environment

简介我们的目的不仅仅局限于个别基因的克隆、结构分析及其表达调控机理的研究，而主要的是为了揭示发育过程中相关基因的表达在时间和空间上的联系与配合，亦即发育的遗传程序问题。对于高等动、植物器官的形态发生最重要的是调节基因，而不是结构基因。因此，我们将在已有的工作的基础上，通过蛋白质与核酸的相互作用，分离有关的转录因子，从而确立相关基因表达的时间顺序性和网络层次，并从组织、器官和整体水平上研究高等植物发育与分化的分子本质

简 介 我们的目的不仅仅局限于个别基因的克隆、结构分析及 其表达调控机理的研究，而主要的是为了揭示发育过程中 ，相关基因的表达在时间和空间上的联系与配合，亦即发 育的遗传程序问题。对于高等动、植物器官的形态发生， 最重要的是调节基因，而不是结构基因。因此，我们将在 已有的工作的基础上，通过蛋白质与核酸的相互作用，分 离有关的转录因子，从而确立相关基因表达的时间顺序性 和网络层次，并从组织、器官和整体水平上研究高等植物 发育与分化的分子本质

基因的表达与调控(Geneexpressionandregulation)基因表达（geneexpression）：基因编码的遗传信息从DNA转移到mRNA，再到蛋白质的过程基因调控（generegulation）：又称基因表达的调控，是指基因表达过程在生物体内受到的精密调控，从而保证功能的有序性。transcriptiontranslationDNAReplicationmRNAproteinReversetranscriptionThe central dogma of molecular biology

DNA mRNA protein The central dogma of molecular biology 基因的表达与调控 (Gene expression and regulation) 基因表达 ( gene expression )：基因编码的遗传信息从DNA转 移到mRNA，再到蛋白质的过程。 基因调控 ( gene regulation )：又称基因表达的调控 ，是指基 因表达过程在生物体内受到的精密调控，从而保证功能的有 序性。 transcription translation Replication Reverse transcription

真核基因的表达与调控真核基因：一般是指由真核细胞的核基因组及感染的DNA病毒和反转录病毒基因组编码的全部基因真核基因具有如下4个方面的主要的结构特征：控制转录作用的启动子：apre-mRNA具有3'-末端的polyA尾巴；h调节RNA剪辑的有关信号；(d)启动转译的核糖体位点

真核基因的表达与调控 真核基因：一般是指由真核细胞的核基因组及感染的DNA 病毒和反转录病毒基因组编码的全部基因。 真核基因具有如下4个方面的主要的结构特征： (a) 控制转录作用的启动子； (b) pre-mRNA具有3-末端的polyA尾巴； (c) 调节RNA剪辑的有关信号； (d) 启动转译的核糖体位点

真核基因的表达与调控调节基因(regulatorgene)：从广义上讲，任何一种能够调节或限制其它基因活性的一类基因，都可叫做调节基因。一般情况下则是指基因产物参与调节别的基因活性的基因，如阻遏基因等结构基因(structuralgene)：除了调节基因以外的编码任何RNA或蛋白质产物的基因。启动子（promoter）：结合RNA聚合酶并因此启动转录的DNA短区段。增强子（enhancer）：真核基因组中一种具有增强邻近基因转录过程的调控序列。其作用与增强子所在的位置和方向无关，即增强子位于所调控基因的上游或下游均可发挥作用

真核基因的表达与调控 l 调节基因(regulator gene)：从广义上讲，任何一种能够调节或限制其 它基因活性的一类基因，都可叫做调节基因。一般情况下则是指基因 产物参与调节别的基因活性的基因，如阻遏基因等。 l 启动子(promoter)：结合RNA聚合酶并因此启动转录的DNA短区段。 l 结构基因(structural gene)：除了调节基因以外的编码任何RNA或蛋白 质产物的基因。 l 增强子(enhancer) ：真核基因组中一种具有增强邻近基因转录过程的 调控序列。其作用与增强子所在的位置和方向无关，即增强子位于所 调控基因的上游或下游均可发挥作用