蛋白质与植物基因研究国家重点实验室揭示植物中调控花粉管细胞完整性与精细胞释放的分子机制

人们发现在被子植物的有性生殖过程中，花粉管质膜上的受体ANX1/2参与了对花粉管完整性的调控，因为缺失这两个受体之后花粉管一萌发就提前发生爆炸，精细胞无法正常送至胚囊（雌方组织），双受精无法完成。但是，ANX1/2是如何维持花粉管细胞的完整性的？他们识别的信号分子是什么？花粉管又是如何在适当的地方、适当的时间发生爆炸、释放精细胞的？这一系列重要的科学问题长期没有得到解决。
蛋白质与植物基因研究国家重点实验室瞿礼嘉教授课题组与其美国合作者进行了艰苦的寻找和大规模验证工作，发现在花粉管抵达胚囊之前的生长过程中，花粉管膜上的BUPS-ANX受体复合体接收到花粉管自己分泌的小肽信号RALF4/19，维持花粉管细胞的完整性；当花粉管到达胚囊后，雌方分泌的小肽信号RALF34竞争性取代掉原先结合在BUPS-ANX受体复合体上的信号RALF4/19，从而促使花粉管发生破裂、释放出精细胞，为双受精做好准备。该发现揭示了花粉管在生长过程中保持自身完整性的信号识别机制，完美地解答了花粉管何时以及如何爆炸这个科学问题。
该研究工作将人们在分子水平对被子植物的有性生殖调控过程的理解又往前推进了一大步。研究成果于2017年12月15日在国际学术期刊Science上发表。
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