我國科學家發現植物雌雄識別分子機制
點擊： 作者：記者齊芳 來源：光明日報 發布時間:2016-02-14 10:28:25
被子植物的花粉是在空氣中傳播的，但梨樹為什么會“拒絕”蘋果的花粉?植物究竟是如何識別同類、排斥異類的?
《光明日報》2月12日報道，中國科學院遺傳與發育生物學研究所楊維才研究員領導的研究組，找到了揭開奧秘的關鍵鑰匙：首次分離到了花粉管識別雌性吸引信號的受體蛋白復合體，并揭示了信號識別和激活的分子機制。這一成果于北京時間11日在線發表于《自然》雜志。
科學家們發現，因為不具備動物精子的游動能力，被子植物中胚囊會分泌信號分子引導花粉管定向生長，花粉管將精子細胞運送到胚囊里，進而和包裹在胚囊內的卵細胞結合。楊維才研究組在對擬南芥這種植物的研究中，通過反向遺傳學手段，在花粉管中篩選到了兩個膜表面受體蛋白激酶(MIK和MDIS1)，參與花粉管對胚囊信號分子的響應。一系列的生化和細胞生物學實驗結果顯示，兩個受體蛋白激酶共同接受胚囊的信號，并啟動花粉管的定向生長。
更重要的是，研究人員通過轉基因手段把其中的一個信號受體導入另一種植物薺菜中，并和擬南芥進行雜交實驗，轉基因薺菜的花粉管識別擬南芥胚囊的效率大大提高。
有評論認為，該研究是植物生殖領域的重大突破，并通過基因工程手段建立了利用生殖關鍵基因打破生殖隔離的方法，為克服雜交育種中雜交不親和性提供重要的理論依據。科學家介紹，一直以來，雜交育種都是人類提高農作物產量和品質的主要技術。雜交障礙的主要原因之一就是雌雄配子體的有效識別。這一發現不僅揭示了植物生殖的奧秘，更為雜交育種開辟了新天地。
責任編輯：高天
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