异丙基-雄性配子体发育早期PCD事件N苯基氨基甲酸酯耐药烟草的抗旱性突变体行

微管为细胞提供结构支持，在有丝分裂和减数分裂中起关键作用。它们还通过对称或不对称细胞分裂的协调程序在植物细胞分化、新组织和器官形成中发挥关键作用。众所周知，微管损伤因子抑制微管动力学，导致分裂细胞中有丝分裂纺锤体的破坏，细胞周期停滞在M期，以及晚期凋亡[1］．更好地了解微管损伤与细胞凋亡发生的耦合过程，将有助于了解高等植物发育过程。最近,突变体烟草具有高抗性除草剂异丙基抗性的线 -N制备 - 苯胺（IPC）[2那3.］．IPC抗性的详细分析烟草的抗旱性植物在小孢子发生过程中表现出一些异常，导致部分花粉不育。在这里，我们报告这些突变体N. Sylvestris.赋予IPC的抗性线在雄性谱系形成和发育中展示了明确编程的细胞死亡（PCD）事件。

IPC电阻和控制（敏感）N. Sylvestris.植物生长在体外本研究中使用了条件和温室。从两条线的无菌植物置于体外适应土壤的条件，然后在温室里种植。

对于细胞学分析，对照和突变株的根N. Sylvestris.细胞株用30 mkM IPC处理24 h，在乙醇/醋酸混合物(3:1)中固定12 h，用醋酸根素(1%溶液，45%乙酸)染色24 h并检查。花蕾、种子和花药按相应协议固定[4.］．洗涤后的样品在70%乙醇中保存。样品经碱和酶处理后用醋酸根素染色。

突变体对IPC的抗性N. Sylvestris.我们通过一系列试验和形态细胞化学分析确认了这些品系。例如，对照品系和突变品系的形态细胞化学分析显示，突变品系对IPC的抗性是对照品系的6-8倍。研究还发现，IPC剂量的增加会导致敏感植物的细胞核和微管网络发生显著变化。在对照植物中，用30 MkM IPC处理后，发现有三聚体后期和末期。IPC处理也导致了大量的中期+后期（从未经处理的对照细胞的32.48%增加到处理后的80.07%），以及多核细胞和叶状核在处理过的对照细胞中的积累（见图）1D-F.）.

IPC阈值水平诱导凋亡过程，其特征是细胞周期阻滞、染色质超浓缩、核呈片状;异常的多极有丝分裂纺锤体，有丝分裂后敏感细胞系根细胞的核碎裂形成微核。然而，抗性植株的根分生组织细胞在30 MkM IPC处理后未发现细胞周期进程受到干扰(见图)1得了）.

进一步调查显示控制和突变体N. Sylvestris.植物具有一些形态差异（见图2）.在某些抑郁症中表征的突变植物导致植物和生成器官的尺寸减少，以及整体植物体。花的外观略有差异（见图3A)对照品系和突变品系之间雄蕊和雌蕊长度的差异更为明显（见图）3B.和3C）.

对IPC抗性突变体的生殖器官开发的更详细分析表明，花药中的幼儿孢子受到退行性过程，导致花粉无菌。它也被发现也是染色质凝集在髓质细胞大部分的核中。

在研究IPC-突变植物中的微孢子发生期间，揭示了不同尺寸的微微孢子（巨大，中和侏儒：15.05±0.06 mkm，7.50±0.23 mkm和5.15±0.13 mkm，分别为不同的数字（二元，三合会和多达斯）。同时控制正常的四边形N. Sylvestris.植物(数据未显示)。大小和数量的变化表明，在减数分裂I和II中，染色体分离受到干扰，在一个(三合体)中失去第二次分裂，在两个二联体中，突变体中形成多极纺锤体(多聚体)。

建立了对照植物的花粉颗粒具有高水平的生育率（97.12±0.33％）;它们在开发中是同质和同步。虽然，四污水后突变线的遗传非平衡显微镜无法进一步发展。他们没有合成脂肪和新细胞质并进行典型的细胞死亡。仅14.73±1.09％的幼儿孢子后来划分植物和生成细胞形成。

结果表明，突变体植株的花药中常见花粉数量减少。约2.88±0.33%的双细胞花粉粒在发育过程中被水化和停止。因此，突变植株的成熟花粉在形态和功能上都是非同质的。不同花的育性为7.63 ~ 27.93%。不育花粉粒小，染色弱或不染色(见图)5B.). 与对照植物相比，它们的细胞质含量也有所减少。

突变体和对照的雌性配子体研究结果N. Sylvestris.结果表明，突变体授粉后子房发育比对照低1.5-2倍(见图)6.）.生长发育的延迟与大量未受精芽种子有关(见图)7.）在突变植物中。我们发现花粉的生育水平与这些植物中许多受精芽种子之间的强烈相关性。

施肥芽籽分析N. Sylvestris.突变体表明，与对照植物相比，芽种子的大小不同，这表明它们的非均质和异步发育。研究发现，突变体植株的胚胎发育速度低于对照株，有时在早期球形阶段胚胎发育停止。因此，由于高花粉不育性和芽种子发育活力降低，突变植株的种子产量非常低。

程序性细胞死亡已被观察到发生在植物繁殖的许多阶段[5.]因为PCD对植物的发育和生存至关重要。但是，对于基因及其产物，尤其是在雄配子体发育过程中，它们可能作为引发细胞自杀程序的信号，仍然有许多悬而未决的问题。关于已知影响减数分裂的突变体的综述[6.]以及控制雄配子体发育的基因[7.有助于理解和澄清这个问题的某些时刻，但不是完全的。我们还认为，细胞骨架蛋白，特别是不同亚型的α -、β -和γ -微管蛋白以及其他微管组织中心(MTOC)蛋白可能在小孢子发生的许多过程中发挥关键作用。

综上所述，我们可以认为，所有的雄性生殖器官发育异常导致花粉产生的PCD都可能是由IPC抗性中的微管蛋白突变引起的。N. Sylvestris.线。我们还假设突变蛋白可能是这些植物在细胞水平上表达生理性死亡的一个关键生物学触发因素。

IPC抗性分析N. Sylvestris.为了更好地理解雄性生殖器官的发育，植物正在继续确定某些在雄配子体中表达并导致花粉产生过程中PCD的突变细胞骨架基因的作用。

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1. 院校乌克兰国家科学院细胞生物学与基因工程研究所基因组学与生物技术系。zabolotnogo str。，148，基辅，03143，乌克兰

   我是Yemets, Oksana A Stelmakh和Yaroslav B Blume

2. 院乌克兰国家科学院细胞生物学与基因工程研究所植物生物物理与辐射生物学系。zabolotnogo str。，148，基辅，03143，乌克兰

   艾琳娜一克拉德斯

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