雙受精是開(kāi)花植物特有的一種繁殖方式。在授粉過(guò)程中，花粉管通過(guò)接收和應(yīng)答胚珠分泌的多種引誘物質(zhì)將一對(duì)精細(xì)胞送入胚珠。其中一個(gè)精細(xì)胞與卵細(xì)胞融合產(chǎn)生合子，另一個(gè)與中央細(xì)胞融合產(chǎn)生胚乳。

已知花粉管導(dǎo)向需要花粉管頂部的鈣離子梯度，而鈣離子通道是調(diào)控鈣離子梯度的核心，因此鈣離子通道是花粉管導(dǎo)向的關(guān)鍵元件。那么到底有哪些鈣離子通道承擔(dān)著這樣的任務(wù)呢？中科院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所的研究團(tuán)隊(duì)找到了這個(gè)問(wèn)題的答案。他們這項(xiàng)研究發(fā)表在二月二十九日的美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊PNAS雜志上，文章通訊作者是植物生理生態(tài)研究所的王永飛研究員。

研究人員發(fā)現(xiàn)，環(huán)核苷酸門(mén)控離子通道18（CNGC18）發(fā)生點(diǎn)突變，會(huì)使擬南芥出現(xiàn)鈣離子梯度異常和嚴(yán)重的花粉管導(dǎo)向缺陷。進(jìn)一步研究表明，CNGC18的跨膜結(jié)構(gòu)域是花粉管導(dǎo)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(dǎo)向有關(guān)。由此可見(jiàn)，CNGC18就是擬南芥花粉管導(dǎo)向的基本鈣離子通道。

人們普遍認(rèn)為，在有細(xì)胞壁的植物和真菌細(xì)胞中，膨壓（turgor pressure）對(duì)于細(xì)胞增大、細(xì)胞生長(zhǎng)和形態(tài)維持中至關(guān)重要。然而，人們對(duì)膨壓調(diào)控的分子機(jī)制還不太了解。中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的研究團(tuán)隊(duì)在擬南芥中，解析了花粉管和保衛(wèi)細(xì)胞的膨壓調(diào)控機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)，位于高爾基體的堿性神經(jīng)酰胺酶TOD1（TurgOr regulation Defect 1）在這一過(guò)程中起到了關(guān)鍵性作用。

多聚腺苷酸化是指poly(A)與信使RNA的共價(jià)結(jié)合，可以保護(hù)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(diào)控機(jī)制，poly(A)位點(diǎn)的選擇會(huì)影響mRNA的穩(wěn)定性、翻譯效率、轉(zhuǎn)運(yùn)、亞細(xì)胞定位等等。中科院研究團(tuán)隊(duì)在全基因組分析中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)通過(guò)APA機(jī)制調(diào)控?cái)M南芥開(kāi)花的關(guān)鍵蛋白，并將這一成果發(fā)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(chǎn)孢細(xì)胞周圍的四個(gè)細(xì)胞層組成，隨后它會(huì)形成成熟的花粉。花粉壁是花粉粒周圍的一個(gè)多層特化細(xì)胞壁，不僅為雄配子體提供機(jī)械保護(hù)，還在植物生殖過(guò)程中起到了必不可少的作用。研究花粉壁生成的控制機(jī)制，是植物生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)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(fā)表文章，探討了花粉壁發(fā)育的遺傳和生化機(jī)制。