【学术前沿】Nature|填补领域空白!武汉大学孙蒙祥团队发现植物受精新机制
添加日期:2021-04-03 武汉卡
2021年3月31日,武汉大学生命科学学院孙蒙祥教授团队在Nature发表了题为Fertilized egg cells secrete endopeptidases to avoid polytubey的研究论文,揭示了植物防止多精入卵的新机制。与动物不同的是,植物的卵细胞深埋在母体组织中,很难获得开展相关研究工作。经过长期摸索,孙蒙祥团队创建了一套独特的卵细胞分离技术,并结合单细胞测序技术,构建了国际上首个拟南芥卵细胞和受精卵转录组数据库; 并从中鉴定得到两个只在卵细胞特异表达的天冬氨酸蛋白酶(aspartic endopeptidases)ECS1和ECS2。
在受精前,ECS1和ECS2主要分布在卵细胞内,而当精细胞与卵细胞融合后,ECS1和ECS2则迅速分泌在卵细胞周围,降解其附属细胞(助细胞)分泌的花粉管吸引信号LURE1,从而阻止输送更多精子的花粉管进入胚囊,避免受精卵再度与精子融合。
该研究详细地揭示了全新的植物防止多精入卵的机制,同时也揭示了卵细胞可以感知受精成功,只有在受精成功时卵细胞才会释放ECS,阻止多余花粉管进入。这项成果填补了该领域一个空白,解释了为什么在受精不成功情况下花粉管仍可以进入胚囊,而受精成功后又可迅速阻止多余精细胞进入胚囊的疑问。
武汉大学博士后禹小波,博士生张雪成和赵鹏副教授为该论文共同第一作者。武汉大学孙蒙祥教授和德国雷根斯堡大学Thomas Dresselhaus为论文共同通讯作者。第一作者单位为武汉大学。该研究受到国家自然科学基金重大项目的资助。
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