被子植物防止“多精受精”的分子机制被阐明

1月21日，记者从北京大学了解到，该校生命科学学院瞿礼嘉教授实验室研究成果在线发表于《科学》，该研究阐明了被子植物防止“多精受精”的分子机制，在植物生殖生物学领域取得重要突破。

动物中有非常严格的控制机制，不允许“多精受精”。但被子植物的生殖过程和动物有很大不同。被子植物的精细胞没有鞭毛，不能自主游动，花粉管扮演了重要角色。装着两个精细胞的花粉管在雌蕊组织定向生长，在胚珠释放的吸引信号作用下，它会穿出花柱道隔膜，导向胚珠，在胚珠中爆裂，释放出两个精细胞，完成被子植物特有的“双受精”。被子植物防止“多精受精”，其实就是限制多根花粉管进入同一个胚珠去受精。只允许一根花粉管靶向胚珠去受精的现象已被发现多年，但其机制一直不清楚。

这次，瞿礼嘉团队首先鉴定到在雌蕊花柱道隔膜处表达的3个受体FERONIA、ANJEA和HERK1，这3个受体在隔膜处建立了不让多花粉管穿出的屏障。研究团队还鉴定到花粉管(雄方)分泌的5个小肽RALF6、7、16、36和37是这3个受体的配体信号分子，它们也参与了屏障的建立。该研究首次阐明了在花柱道隔膜处防止多花粉管穿出屏障的建立有赖雌(受体)—雄(小肽信号)双方的相互作用，揭示了拟南芥中防止多花粉管受精的分子机制。

在花柱道隔膜处建立防止多花粉管穿出的屏障，除了防止“多精受精”外，在植物演化上还有重要意义。这种屏障是实现“同种花粉优先”、促进近缘物种间生殖隔离的先决条件。

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