高溫脅迫下花粉和花粉管微絲骨架調控機制揭示

來源：科技日報

原標題：高溫脅迫下花粉和花粉管微絲骨架調控機制揭示

記者7月4日從蘭州大學獲悉，該校生命科學學院教授向雲課題組在植物有性生殖應對高溫脅迫機制研究中取得重要進展。研究團隊發現了一個植物特有的功能未知蛋白PGSL1，並揭示了其在高溫脅迫下對花粉和花粉管微絲骨架的調控機制，展現出該蛋白在提升作物耐高溫能力方面的重要潛力。相關研究成果日前發表於國際期刊《自然·通訊》。

高溫脅迫會對作物生長髮育的各個階段產生重要影響，其中花粉發育、花粉萌發及花粉管生長對高溫尤其敏感。作爲細胞形態建成和胞內物質運輸的重要結構基礎，肌動蛋白細胞骨架及其結合蛋白在花粉萌發和花粉管生長過程中發揮着關鍵作用，但其在高溫脅迫下的功能仍有待深入研究。

紅海海綿素B是一種具有高親和力且能特異性結合單體肌動蛋白的化合物，可有效抑制肌動蛋白聚合爲肌動蛋白絲。“因此，利用紅海海綿素B抑制花粉萌發和花粉管生長的表型，進行正向遺傳篩選，是鑑定植物中新的或特有的肌動蛋白結合蛋白的有效手段。”團隊主要成員、蘭州大學生命科學學院教授錢東介紹。

研究團隊通過正向遺傳篩選，成功鑑定出PGSL1，它是一種具有熱穩定性的微絲結合蛋白。研究人員發現，PGSL1通過穩定高溫下的花粉管微絲骨架動態，以及調控花粉管頂端囊泡的分佈與運輸，維持花粉活力和花粉管正常生長。

“本研究不僅揭示了高溫脅迫下花粉管微絲骨架的調控機制，還爲在植物中鑑定和發掘新的微絲結合蛋白提供了新方法和新思路。同時，該研究也爲深入理解植物應對氣候變化的適應策略提供了新的視角與理論支撐。”錢東說。（記者頡滿斌 通訊員餘若怡）