2013年5月16日🏊🏼♀️,生命科學學院瞿禮嘉研究組在《Current Biology》在線發表題為“Membrane-Bound RLCKs LIP1 and LIP2 Are Essential Male Factors Controlling Male- Female Attraction in Arabidopsis”的研究論文👔,首次報道了在模式植物擬南芥中鑒定到控製花粉管導向的類受體激酶。
動物和植物的有性生殖過程依賴於雌雄配子之間的信號聯系、識別和協調。動物的精子有尾巴,可以在趨化作用的帶領下🙎♂️,遊向卵細胞進行受精。而這個過程在植物中卻完全不同,因為植物的精細胞沒有尾巴不能遊泳,而且精細胞和卵細胞都不像在動物中那樣以單個細胞的形式存在,而是分別存在於多細胞組成的結構花粉和胚囊當中,因此👘,植物的花粉需要萌發花粉管,通過花粉管生長把位於花粉管中的兩個精細胞定向地送到胚囊中去與卵細胞和中央細胞受精🫵🏿,這個過程中花粉管的生長方向需要非常精準的控製,稱為花粉管導向🤴🏿。人們普遍認為,胚囊會發出雌性吸引信號💐,而花粉管頂部有受體感受這些信號🧑🏻🦳,從而實現花粉管的導向生長。近幾年🤳🏼,科學家們已經發現了幾種雌雄吸引信號,但是對於感受雌雄吸引信號的受體卻知之甚少。
生命科學學院瞿禮嘉實驗室通過反向遺傳學方法找到了兩個類受體激酶LIP1和LIP2,發現這兩個類受體激酶定位在花粉管的頂端,同時敲除這兩個類受體激酶,就會使雄性基因傳遞率嚴重下降。進一步他們通過生物化學方法和生物成像技術,證明產生的雄性基因傳遞率下降的現象是由於花粉管導向錯誤導致的,即花粉管可以生長🧙🏼,但是找不到雌性細胞所在的位置,導致無法實現受精🚵。最後😩📓,他們還證明,LIP1和LIP2這兩個類受體激酶部分參與了對一個已經鑒定的雌雄吸引信號的感受。這是在模式植物擬南芥中第一次鑒定到控製花粉管導向的類受體激酶👨🏻🚀,是植物生殖生物學研究領域的一個重要進展。該文第一作者為該實驗室的副研究員劉敬婧。
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