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    中国科学家发现植物受精恢复新机制 为挽救濒危物种提供理论参考

    時間:2024-02-02 03:25 點擊:157 次

    和記官網

      植物受精發育形成果實是人類熟知的自然規律,也為人類提供了賴以生存的口糧。然而,自1904年植物的受精恢復現象被發現以后,植物如何感知雌配子受精失敗進而啟動受精恢復,成了延續百年的科學謎題。中國科學院遺傳與發育生物學研究所李紅菊研究組的一項最新研究,發現了雌配子直接通過分泌花粉管吸引信號恢復受精的機制,回答了為什么雙受精失敗,胚珠會持續吸引花粉管這一問題,也為理解自然界有些物種的助細胞在進化中丟失的原因提供了線索,并為通過人工授粉挽救瀕危物種提供了理論參考。

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      上述研究論文近日在線發表于《細胞》和記官網。審稿人評價稱“這項工作很重要”“這一研究發現了一個意料之外的中央細胞的功能”。

      被子植物的胚囊被包裹于胚珠中,一般包含兩個助細胞、兩個雌配子(一個卵細胞和一個中央細胞,受精后分別發育成胚胎和胚乳),以及三個反足細胞。過去20年的研究發現,和記娛樂官網助細胞分泌花粉管吸引信號,在植物受精中發揮重要作用。

      值得一提的是,李紅菊研究組發現通過生物技術獲得的缺失助細胞的胚珠,受精恢復機制可以不依賴助細胞。那么,其受精恢復的秘密到底藏于何處?研究人員想到了中央細胞。

      李紅菊和中國科學院遺傳與發育生物學研究所所長、中國科學院院士楊維才的早期研究工作,證實中央細胞參與花粉管吸引?;诖?,研究人員利用轉錄組分析方法,確定了97個候選小肽分子并進行體外純化,再通過體外花粉管吸引實驗進行驗證,最終篩選出SAL1和SAL2這兩個具有花粉管吸引能力的信號分子。

      為進一步證實這一新發現,研究人員利用基因編輯技術構建了缺失SAL1/2功能的擬南芥突變體。實驗結果顯示,中央細胞SAL1/2花粉管吸引過程與已知的助細胞花粉管吸引過程存在功能冗余,并表明SAL1/2是雌配子控制的受精恢復機制的主效因子。

      通過抽絲剝繭、層層論證,研究組最終證明了中央細胞通過分泌SAL1/2直接參與植物的受精恢復機制。研究團隊對擬南芥的近緣種琴葉擬南芥也開展了類似研究和記官網,并且得到了同樣的結論。

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