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被子植物花粉管导向机制的分子遗传研究

李红菊  朱杉杉  薛勇  石东乔  刘洁  杨维才  
【摘要】:雌雄配子体相互识别是生殖过程的重要环节,是受精的前提和保障。被子植物进化过程中,精子丧失了自主游动的能力,需要雄配子体营养细胞产生的花粉管把两个精细胞运送到雌配子体—胚囊,完成双受精,这就是所谓的管粉受精现象(siphonogamy)。花粉管如何准确的到达胚囊是一个精确调控的过程,即花粉管导向(pollen tube guidance)。花粉管导向需要花粉管与雌性组织和胚囊的相互识别,实现定向生长。遗传学研究表明,这种识别是具有种属特异性的,花粉管在母体组织中的生长是受孢子体调控的,而当花粉管离开母体组织向胚囊生长的阶段则是由胚囊控制的。一方面胚囊要释放化学信号,吸引并对花粉管生长进行导向;另一方面,花粉管必须能够感受和识别胚囊释放的信号,并调整其生长方向,实现定向生长。近年的研究表明,吸引花粉管的信号可能是一类富含半胱氨酸的小分子蛋白(small cysteine-rich peptide,CRP),但我们对花粉管如何感受和识别胚囊信号,并实现定向生长的?了解甚少。我们实验室通过遗传学方法,希望能过找到花粉管导向的关键基因并对花粉管定向生长的分子机制有所了解。将在会上报告一些初步的研究结果。

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