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张大兵教授团队揭示拟南芥花粉壁发育调控机制

来源:win007足球即时比分 发布时间 :2014-07-03  阅读次数 :2608

       近日,国际植物重要期刊《THE PLANT CELL》在线发表了球探比分007张大兵教授研究团队在拟南芥花粉壁发育方面的最新进展"ABORTED MICROSPORES Acts as a Master Regulator of Pollen Wall Formation in Arabidopsis"(http://www.plantcell.org/content/early/2014/04/29/tpc.114.122986.abstract)。该研究系统报道了拟南芥花粉壁关键bHLH类转录因子ABORTED MICROSPORES(AMS)及其下游基因在花粉壁发育过程中的作用和调控机理。

       植物花粉壁(exine)是覆盖在植物雄性生殖细胞外表面的一层异常坚硬的特殊细胞壁结构,其不仅为雄配子体提供机械保护使其免受干燥、环境压力和微生物攻击,对于包括花粉粘附、识别、水合作用和萌发等在内的授粉的各个方面也必不可少。不同物种的花粉粒外壁形态有较大差异,但其主要成分--孢粉素复合物的组成成分在进化上和功能上是高度保守的,孢粉素复合物不溶于水或者有机溶剂,其生物化学组分很难通过化学抽提和测定的方法获得。同时,花粉壁的形成是依赖于小孢子和花药绒毡层细胞的共同作用的复杂生物学过程,严格受到许多基因的调控,其具体的遗传和生化机制也尚不清楚,因此,对于花粉外壁的发育调控研究具有重要意义。

 

 

       张大兵教授研究团队在已有研究工作基础上(zhang et al., Plant cell, 2006; xu et al., Plant cell, 2010),通过对拟南芥花粉外壁形成过程进行深入研究和分析,重新发现和认识关键转录因子ABORTED MICROSPORES(AMS)的功能,通过遗传学、生物化学、细胞生物学等手段,证明AMS可以通过调控至少23个基因的时空表达,来实现对胼胝质及初生外壁的合成、孢粉素合成、运输和沉积等一系列重要生命过程的精确控制,从而控制花粉壁的形成。

       该项研究成果不但对于阐明植物花粉壁发育的分子机理具有重要的理论意义,在此基础上进一步对作物雄性不育和杂种优势利用基础理论和应用方面提供了系统的理论依据,对于作物杂交育种提高农业产量和智能育种方面等也具有重要的指导意义。

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