植物受精发育酿恶果实是东说念主类熟知的当然形态,也为东说念主类提供了赖以糊口的口粮。可是,自1904年植物的受精收复表象被发现以后,植物若何感知雌配子受精失败进而脱手受精收复,成了不息百年的科学谜题。中国科学院遗传与发育生物学扣问所李红菊扣问组的一项最新扣问,发现了雌配子告成通过分泌花粉管眩惑信号收复受精的机制,复兴了为什么双受精失败,胚珠会握续眩惑花粉管这一问题,也为判辨当然界有些物种的助细胞在进化中丢失的原因提供了印迹,并为通过东说念主工授粉赈济濒危物种提供了表面参考。
上述扣问论文近日在线发表于《细胞》。审稿东说念主评价称“这项职责很病笃”“这一扣问发现了一个预思以外的中央细胞的功能”。
被子植物的胚囊被包裹于胚珠中,一般包含两个助细胞、两个雌配子(一个卵细胞和一个中央细胞,受精后分辩发育成胚胎和胚乳),以及三个反足细胞。夙昔20年的扣问发现,助细胞分泌花粉管眩惑信号,在植物受精中发扬病笃作用。
值得一提的是,李红菊扣问组发现通过生物时间得到的缺失助细胞的胚珠,受精收复机制不错不依赖助细胞。那么,其受精收复的宽敞到底藏于那儿?扣问东说念主员思到了中央细胞。
李红菊和中国科学院遗传与发育生物学扣问所长处、中国科学院院士杨维才的早期扣问职责,阐发中央细胞参与花粉管眩惑。基于此,扣问东说念主员讹诈转录组分析标准,确信了97个候选小肽分子并进行体外纯化,再通过体外花粉管眩惑施行进行考据,最终筛选出SAL1和SAL2这两个具有花粉管眩惑才气的信号分子。
为进一步阐发这一新发现,扣问东说念主员讹诈基因剪辑时间构建了缺失SAL1/2功能的拟南芥突变体。施行收尾流露,中央细胞SAL1/2花粉管眩惑历程与已知的助细胞花粉管眩惑历程存在功能冗余,并标明SAL1/2是雌配子适度的受精收复机制的主效因子。
通过抽丝剥茧、层层论证,扣问组最终证明了中央细胞通过分泌SAL1/2告成参与植物的受精收复机制。扣问团队对拟南芥的近缘种琴叶拟南芥也开展了访佛扣问,何况得到了相似的论断。