中科院發表離子通道研究新成果
日期：2016-03-02 13:14:31
雙受精是開花植物特有的一種繁殖方式。在授粉過程中，花粉管通過接收和應答胚珠分泌的多種引誘物質將一對精細胞送入胚珠。其中一個精細胞與卵細胞融合產生合子，另一個與中央細胞融合產生胚乳。
已知花粉管導向需要花粉管頂部的鈣離子梯度，而鈣離子通道是調控鈣離子梯度的核心，因此鈣離子通道是花粉管導向的關鍵元件。那么到底有哪些鈣離子通道承擔著這樣的任務呢？中科院上海生命科學院植物生理生態研究所的研究團隊找到了這個問題的答案。他們這項研究發表在二月二十九日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上，文章通訊作者是植物生理生態研究所的王永飛研究員。
研究人員發現，環核苷酸門控離子通道18（CNGC18）發生點突變，會使擬南芥出現鈣離子梯度異常和嚴重的花粉管導向缺陷。進一步研究表明，CNGC18的跨膜結構域是花粉管導向所必需的。在花粉管的八種鈣離子通道中，只有CNGC18與花粉管導向有關。由此可見，CNGC18就是擬南芥花粉管導向的基本鈣離子通道。
人們普遍認為，在有細胞壁的植物和真菌細胞中，膨壓（turgor pressure）對于細胞增大、細胞生長和形態維持中至關重要。然而，人們對膨壓調控的分子機制還不太了解。中科院遺傳與發育生物學研究所的研究團隊在擬南芥中，解析了花粉管和保衛細胞的膨壓調控機制。他們發現，位于高爾基體的堿性神經酰胺酶TOD1（TurgOr regulation Defect 1）在這一過程中起到了關鍵性作用。
多聚腺苷酸化是指poly(A)與信使RNA的共價結合，可以保護mRNA免受核酸酶的攻擊。選擇性多聚腺苷酸化（APA）是一種普遍的基因調控機制，poly(A)位點的選擇會影響mRNA的穩定性、翻譯效率、轉運、亞細胞定位等等。中科院研究團隊在全基因組分析中發現了一個通過APA機制調控擬南芥開花的關鍵蛋白，并將這一成果發表在去年六月的Cell Research雜志上。
花藥是高等植物的雄性生殖器官，由產孢細胞周圍的四個細胞層組成，隨后它會形成成熟的花粉。花粉壁是花粉粒周圍的一個多層特化細胞壁，不僅為雄配子體提供機械保護，還在植物生殖過程中起到了必不可少的作用。研究花粉壁生成的控制機制，是植物生物學領域的一個重要研究方向。上海交大生科院的張大兵教授在Cell旗下的Trends in Plant Science雜志上發表文章，探討了花粉壁發育的遺傳和生化機制。
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