雌雄配子体的形成是显花植物有性生殖过程的一个重要环节。雌配子体(胚囊)形成于雌性器官胚珠中,而雄配子体(花粉)则形成于雄性器官花药中。配子体的形成受到复杂的遗传网络调控,目前对这一过程的遗传调控机制还知之甚少。本研究通过筛选拟南芥Ds插入突变体,分离鉴定到了两个影响拟南芥配子体发育的突变体,ataogl和mbd3,并分析了相关基因在配子体形成过程中的作用。遗传分析表明,ataog1雌雄配子体的遗传功能都受到严重影响。AtAOG1基因的突变使得雄配子体的发育停滞在了单核小孢子阶段,同时伴随着小孢子的降解;而雌配子体的发育停滞于单核胚囊阶段,胚囊发生了严重缺陷,因此雌雄配子体的育性发生了严重降低,最终影响了植株的结实率。对其基因表达模式分析发现,AtAOG1主要在生殖器官中有相对较高的表达,包括小孢子、花粉粒和胚珠,而在营养器官中的表达相对较低。由于AtAOG1编码一个未知功能的蛋白,因此对其蛋白进行了分析,结果显示AtAOG1蛋白主要定位于细胞核中,同时对其氨基酸序列进行比对时发现,在该蛋白序列中并没有找到可以暗示其功能的结构域。此外,分别以野生型和ataog1突变体的花序为实验材料,对一些影响配子体发育基因的表达量进行了比较,结果发现AtAOG1基因的突变严重影响了一些配子体发育所需要基因的表达。综上所述,AtAOG1对配子体的发育是重要的,而且很可能是通过与其它配子体相关基因的协同合作来调控拟南芥雌雄配子体的发育过程。mbd3突变体对雌配子体的发育没有明显的影响,但严重影响雄配子体的发育和花粉管的生长。很多雄配子体的发育停滞在单核花粉时期,只有部分小孢子能发育成三核花粉。苯胺蓝染色显示,这些形态正常的突变体花粉在体内萌发或体外萌发时,其花粉管生长较短,导致植株的结实率明显降低。MBD3基因编码一个预测为甲基化DNA的结合蛋白(Methylated DNA-binding protein,MBD),即其所属蛋白家族为一类假定的能够与甲基化的DNA相结合的蛋白。该蛋白家族包含12个成员,即MBD1-12。MBD3蛋白的MBD结构域与该家族中的其它成员有着较高的氨基酸序列相似性,但其它部分的序列相似性则较低。MBD3的表达模式相似于其它家族成员的表达模式,在多种组织中都有表达,在花序和角果中的表达高于在根、茎、叶等营养器官中的表达。MBD3蛋白主要定位于整个细胞中。LCI系统分析显示,MBD3不但自身能形成聚合体,而且也能与家族的一些成员形成聚合体。对mbd3纯合体花序和野生型花序转录组的比较分析发现,mbd3突变体会影响一些花粉发育和花粉管生长相关基因的表达。这些结果显示,MBD3可能通过调节下游相关基因的表达,在花粉发育和花粉管生长过程中发挥作用。