1月21日，記者從北京大學(xué)了解到，該校生命科學(xué)學(xué)院瞿禮嘉教授實(shí)驗(yàn)室研究成果在線發(fā)表于《科學(xué)》，該研究闡明了被子植物防止“多精受精”的分子機(jī)制，在植物生殖生物學(xué)領(lǐng)域取得重要突破。

動(dòng)物中有非常嚴(yán)格的控制機(jī)制，不允許“多精受精”。但被子植物的生殖過程和動(dòng)物有很大不同。被子植物的精細(xì)胞沒有鞭毛，不能自主游動(dòng)，花粉管扮演了重要角色。裝著兩個(gè)精細(xì)胞的花粉管在雌蕊組織定向生長，在胚珠釋放的吸引信號作用下，它會(huì)穿出花柱道隔膜，導(dǎo)向胚珠，在胚珠中爆裂，釋放出兩個(gè)精細(xì)胞，完成被子植物特有的“雙受精”。被子植物防止“多精受精”，其實(shí)就是限制多根花粉管進(jìn)入同一個(gè)胚珠去受精。只允許一根花粉管靶向胚珠去受精的現(xiàn)象已被發(fā)現(xiàn)多年，但其機(jī)制一直不清楚。

這次，瞿禮嘉團(tuán)隊(duì)首先鑒定到在雌蕊花柱道隔膜處表達(dá)的3個(gè)受體FERONIA、ANJEA和HERK1，這3個(gè)受體在隔膜處建立了不讓多花粉管穿出的屏障。研究團(tuán)隊(duì)還鑒定到花粉管(雄方)分泌的5個(gè)小肽RALF6、7、16、36和37是這3個(gè)受體的配體信號分子，它們也參與了屏障的建立。該研究首次闡明了在花柱道隔膜處防止多花粉管穿出屏障的建立有賴雌(受體)—雄(小肽信號)雙方的相互作用，揭示了擬南芥中防止多花粉管受精的分子機(jī)制。

在花柱道隔膜處建立防止多花粉管穿出的屏障，除了防止“多精受精”外，在植物演化上還有重要意義。這種屏障是實(shí)現(xiàn)“同種花粉優(yōu)先”、促進(jìn)近緣物種間生殖隔離的先決條件。

標(biāo)簽： 分子 機(jī)制