遗传发育所揭示植物细胞膨压调控机制
膨压普遍存在于植物细胞,与生长发育密切相关,但对其调控的分子机制了解非常有限。中国科学院遗传与发育生物学研究所杨维才研究组通过对植物花粉管进行研究,发现了一个影响花粉管体内生长的突变体turgor regulation defect 1 (tod1),其花粉管内钙离子浓度下降,在花柱内生长缓慢,不能及时有效地从花柱道中穿出,导致部分雄性不育;同时,该突变体还表现出气孔关闭失调,对植物激素ABA不敏感。对体外萌发花粉管的模拟压力环境生长实验和膨压测定显示突变细胞膨压增加,说明TOD1基因参与花粉管和气孔保卫细胞的膨压调控。TOD1基因编码一个高尔基体蛋白,在花粉管和角果表皮的保卫细胞中特异性表达;进一步研究表明TOD1具有碱性神经酰胺酶活性,它通过调节细胞内鞘氨醇及其下游活性分子——磷酸鞘氨醇的量和钙信号来调控细胞的膨压。 该研究揭示了鞘脂类物质在花粉管膨压调节中的重要作用,于1月16日在线发表在Nature Commun......阅读全文
研究人员揭示细胞调控花粉管受精新路
近日,《科学进展》(Science Advances)刊发了华南农业大学生命科学学院教授王浩团队与合作者最新研究成果。在国家自然科学基金等项目资助下,该团队揭示了非典型极性胞吐途径的生物发生过程,以及细胞壁与细胞膜协同调控花粉管细胞生长和植物受精的分子机制。 NtPPME1非典型极性胞吐及其维
我国揭示植物调控花粉管细胞完整性与精细胞释放机制
人们发现在被子植物的有性生殖过程中,花粉管质膜上的受体ANX1/2参与了对花粉管完整性的调控,因为缺失这两个受体之后花粉管一萌发就提前发生爆炸,精细胞无法正常送至胚囊(雌方组织),双受精无法完成。但是,ANX1/2是如何维持花粉管细胞的完整性的?他们识别的信号分子是什么?花粉管又是如何在适当的地
三氟拉嗪对花粉管细胞壁构建的影响
实验概要本实验主要做了花粉管细胞壁中纤维素的标记,花粉管细胞壁中胼胝质的标记,花粉管细胞壁中果胶质免疫荧光标记,阿拉伯半乳聚糖蛋白(Arabinogalactan-proteins,AGPs)免疫荧光标记,然后进行了细胞壁蛋白的凝胶电泳分析,以了解三氟拉嗪对白杄花粉管细胞壁构建的影响。主要试剂1.
Nif对白皮松花粉管细胞壁构建的影响
实验概要本实验研究了钙通道抑制剂Nif处理对花粉管细胞壁主要成分的分布及含量的影响。主要试剂1. 0.1%无色水溶性苯胺蓝:0.1 g水溶性苯胺蓝,用0.15 M K2HPO4(pH 8.2)溶解。新配制的溶液有色,碱性条件下经过数小时变成脱色溶液即可使用。2. Calcofluor (fluore
拟南芥花粉管苯胺蓝染色
一、方法和试剂 母液 1. 冰醋酸 2. 乙醇 3. 1 M NaOH(氢氧化钠) 4. 100 ml 1 M K2HPO4(磷酸氢二钾) 5. 100 ml 1 M KH2PO4(磷酸二氢钾) 6. 苯胺蓝(Fisher) 7. 甘油 工作溶液 1. 冰醋酸含量为10%的乙醇溶液
花粉管的生长及其向化性实验
实验方法原理成熟的花粉落到柱头上就会萌发,长出花粉管,人为地给以适当条件(温度、pH、介质渗透压)也能使花粉萌发。花粉萌发和花粉管的生长需要一定的营养(包括有机物质和无机物质)。各个花粉粒之间有密切的相互关系,当花粉密度大时,萌发较快,生长也较好,这就是所谓"集体效应";同时,雌蕊组织能影响花粉管的
花粉管的生长及其向化性实验
实验方法原理:成熟的花粉落到柱头上就会萌发,长出花粉管,人为地给以适当条件(温度、pH、介质渗透压)也能使花粉萌发。花粉萌发和花粉管的生长需要一定的营养(包括有机物质和无机物质)。各个花粉粒之间有密切的相互关系,当花粉密度大时,萌发较快,生长也较好,这就是所谓"集体效应";同时,雌蕊组织能影响花粉管
花粉管的生长及其向化性实验
实验方法原理 成熟的花粉落到柱头上就会萌发,长出花粉管,人为地给以适当条件(温度、pH、介质渗透压)也能使花粉萌发。花粉萌发和花粉管的生长需要一定的营养(包括有机物质和无机物质)。各个花粉粒之间有密切的相互关系,当花粉密度大时,萌发较快,生长也较好,这就是所谓"集体效应";同时,雌蕊组织能影响花粉管
转基因技术花粉管通道法介绍
在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由中国学者周光宇提出,中国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的
解密梨花粉管中的“生死对决”
本报讯 日前,《植物细胞》杂志在线发表了南京农业大学梨工程技术研究中心关于梨自交不亲和性反应信号转导机制的最新研究成果。 “大家都知道,人类近亲结婚不利于优生优育,在没有婚姻法约束的自然界,许多植物经过漫长的进化与自然筛选,逐渐演化出了自交不亲和性,抑制自交、促进异交,从而使得自然界更为丰富多彩
植物双受精的配合条件
⑴花粉萌发和花粉管在花柱中生长花粉由各种媒介传到雌蕊的柱头上后,立即与雌蕊发生相互作用。在亲和的情况下,花粉萌发长出花粉管并钻入柱头。花粉管进入柱头后,继续在花柱中生长。不同植物的花柱在结构上是不同的。主要有两种形式:①花柱中有宽广的中空花柱道(如百合);②花柱是实心的,中央常有特殊的引导组织(如棉
拟南芥研究揭密被子植物阻止多精受精分子机制
三个受体负责阻止多花粉管穿出受精。(瞿礼嘉供图) 1月20日,《科学》刊发北大生命科学学院教授瞿礼嘉实验室研究成果,揭示了模式植物拟南芥通过小肽信号及其受体介导的信号通路防止多精受精的分子机制,即每个胚珠仅允许一根花粉管穿出花柱道的隔膜进入其内进行受精。 正常情况下,
Nature解开植物成功受精之谜
最近,日本名古屋大学JST-ERATO Higashiyama Live-Holonics项目和转化生物分子研究所(ITbM)的Hidenori Takeuchi博士和Tetsuya Higashiyama教授,成功地发现了开花植物花粉管(雄性)中的一个关键激酶受体,可让花粉管准确到达卵细胞(雌
北大生命科学学院发表了拟南芥有性生殖的分子调控机制
北京大学生命科学学院,马萨诸塞大学安姆斯特分校的研究人员发表了题为“Arabidopsis pollen tube integrity and sperm release are regulated by RALF-mediated signaling”的文章,首次找到了拟南芥有性生殖过程中参与
Nature解开植物成功受精之谜
最近,日本名古屋大学JST-ERATO Higashiyama Live-Holonics项目和转化生物分子研究所(ITbM)的Hidenori Takeuchi博士和Tetsuya Higashiyama教授,成功地发现了开花植物花粉管(雄性)中的一个关键激酶受体,可让花粉管准确到达卵细胞(雌
我国科学家揭示被子植物防止多精受精分子机制
本报北京1月24日电(记者晋浩天)北京大学生命科学学院瞿礼嘉教授团队揭示了模式植物拟南芥通过小肽信号及其受体介导的信号通路防止多精受精的分子机制,即揭示了为什么每个胚珠只有一根花粉管进入并受精的原因。该成果近日以《拟南芥中快速碱化因子RALF小肽介导的信号途径控制阻止多花粉管穿出现象》为题在《科学》
Nature子刊解决植物生殖生物学领域中的一个重要科学问题
过去几十年中,植物生殖生物学领域的科学家们长期为一个重要的基础科学问题所困扰,那就是:带有尾巴的精子不仅可以运动而且自主控制运动方向,没有尾巴的高等植物精细胞不能运动只能由花粉管运输,那么植物的精细胞是否控制花粉管运输的方向呢? 近期来自北京大学生命科学学院的研究人员发表了题为“Sperm c
花粉管中线粒体移动的活体动态观测
实验概要在本实验中,应用Mitotracker Red染料对花粉管中线粒体进行活体标记,并结合激光共聚焦显微镜和隐失波显微镜技术,研究了花粉管细胞骨架及其相应的马达蛋白等对于线粒体分布、线粒体的移动和停泊的调节作用。主要试剂MitoTracker Red CMXRos (Molecular Prob
花粉萌发与花粉管生长的观察实验
实验方法原理花粉是种子植物的雄配子体,它们在雄蕊的花药中产生。在有性交配过秤中,携带着父本的遗传信息的花粉粒经由虫媒或风媒传粉而落置在母本的柱头上,花粉萌发出花粉管把该雄配子体内产生的精子送到雌配子体中完成受秸作用。尽管被子植物和裸子植物的花粉粒及其所落置的雌性结构均有极大的小同,但花粉的萌发和花粉
花粉萌发与花粉管生长的观察实验
实验方法原理 花粉是种子植物的雄配子体,它们在雄蕊的花药中产生。在有性交配过秤中,携带着父本的遗传信息的花粉粒经由虫媒或风媒传粉而落置在母本的柱头上,花粉萌发出花粉管把该雄配子体内产生的精子送到雌配子体中完成受秸作用。尽管被子植物和裸子植物的花粉粒及其所落置的雌性结构均有极大的小同,但花粉的萌发和花
花粉萌发与花粉管生长的观察实验
实验方法原理:花粉是种子植物的雄配子体,它们在雄蕊的花药中产生。在有性交配过秤中,携带着父本的遗传信息的花粉粒经由虫媒或风媒传粉而落置在母本的柱头上,花粉萌发出花粉管把该雄配子体内产生的精子送到雌配子体中完成受秸作用。尽管被子植物和裸子植物的花粉粒及其所落置的雌性结构均有极大的小同,但花粉的萌发和花
中外团队揭示被子植物受精过程关键机制
被子植物的受精过程是种子形成的关键环节。防止多个精细胞与卵细胞结合,即多精受精,对于维持后代基因组的稳定是非常重要的一件事。 3月19日,《自然》在线发表了山东农业大学与美国马萨诸塞大学阿默斯特分校共同完成的最新成果。经过多年努力,他们发现了被子植物阻止多个花粉管进入胚珠的分子机制。 论文第
中外研究团队揭示被子植物受精过程关键机制
被子植物的受精过程是种子形成的关键环节。防止多个精细胞与卵细胞结合,即多精受精,对于维持后代基因组的稳定是非常重要的一件事。刚刚授粉的拟南芥花,摘掉了镜头前面的萼片和花瓣。段巧红供图 3月19日,《自然》在线发表了山东农业大学与美国马萨诸塞大学阿默斯特分校共同完成的最新成果。经过多年努力,他们
植物所在细胞极性生长研究领域取得新进展
FIMBRIN5缺失引起花粉管中微丝排布紊乱 (A为野生型花粉管,B-I为fim5-1花粉管,J对花粉管槽部微丝与细胞伸长轴的角度进行统计的结果)。 微丝细胞骨架控制细胞极性建立和细胞极性生长,但潜在的分子机理人们还知之甚少。中科院植物研究所信号转导与代谢组学研究中心的黄善金研究组对花粉中高度表达
三氟拉嗪对花粉管顶端胞吞胞吐活性和细胞器状态的影响
实验概要本实验主要应用荧光标记技术、透射电镜技术等手段,分析白杄花粉管中钙-钙调素信号系统受到抑制之后,细胞结构、细胞器分布与状态、胞吞/胞吐以及细胞超微结构等的变化。主要试剂1. FM4-64 (Molecular Probes,Inc. Eugene,OR) 用DMSO溶解,配制成200 µM的
PNAS:CAP1在花粉管中介导顶端肌动蛋白聚合的分子机制
肌动蛋白细胞骨架涉及许多基本的生理细胞过程。大多数基于肌动蛋白的功能(如果不是全部的话)由肌动蛋白的聚合形式进行。因此,该领域的核心问题是肌动蛋白单体如何快速组装成肌动蛋白丝并组织成不同的结构以满足各种生理和细胞过程的需要。CAP,在芽殖酵母中也称为Srv2p,已经成为这一过程中的重要参与者。它
非损显微测量技术在房南花粉管Ca2流速检测中的应用
尽管植物缺乏许多调节哺乳动物细胞内钙浓度的机制,但它们仍然使用钙信号来帮助完成各种生理功能,其中许多功能仍未得到准确解释。 2018年5月4日,马里兰大学学者发表了一篇题为《花粉管Ca2内稳态下GLR通道的Cornichon分类与调控》的文章,主要研究花粉管Ca2内稳态的调控机理。
非损伤微测技术应用于拟南花粉管Ca2+流速检测
植物虽然缺少很多在哺乳动物中调节细胞内钙离子浓度的机制,但是它们仍然利用钙离子信号来帮助完成多种生理功能,这其中仍有许多Ca2+调控机制还无法准确解释清楚。2018年5月4日,马里兰大学学者在Science上发表了一篇文章,题目为“CORNICHON sorting and regulation o
科学家分离花粉管一受体蛋白复合体
中科院遗传与发育生物学研究所杨维才团队首次分离到花粉管识别LURE(胚珠组织分泌的一类小肽类物质,可引导花粉管到达卵细胞)的受体蛋白复合体,并揭示了信号识别和激活的分子机制。该成果日前发表于《自然》。 受体蛋白激酶是植物中的一类大蛋白家族,该类蛋白通过一个跨膜域连接胞外结构域和胞内的激酶结构域
遗传发育所在花粉管导向控制机制研究中取得进展
植物从水生向陆生进化过程中,精细胞丧失了运动能力,需要依靠花粉管把它递送到雌配子体——胚囊中与卵子融合,完成受精。花粉管导向是一个精确调控的雌-雄配子体细胞相互识别的过程。胚囊释放吸引信号,花粉管接收信号后作出定向生长的反应。到目前为止,吸引信号已经被初步鉴定为一类分泌性质的小肽分