上海師范大學(xué)揭示花粉壁孢粉素合成的調(diào)控機(jī)制

2018年7月22日，上海師范大學(xué)楊仲南團(tuán)隊揭示了絨氈層轉(zhuǎn)錄因子通路能夠正向激活孢粉素合成基因的表達(dá)，促進(jìn)小孢子發(fā)育過程中花粉外壁的快速形成。

花粉外壁外層由孢粉素組成。在植物生長發(fā)育過程中，孢粉素只是在花藥發(fā)育四分體時期合成。在擬南芥中，已報道8個孢粉素合成基因。在此研究中，作者利用與GFP融合基因的轉(zhuǎn)基因植株，發(fā)現(xiàn)孢粉素合成基因在絨氈層細(xì)胞表達(dá)。絨氈層MYB家族轉(zhuǎn)錄因子MS188、MYB103、MYB80直接調(diào)控了這些孢粉素合成基因的表達(dá)。但是部分基因（CYP704B1、ACOS5、TKPR1和TKPR2）在ms188突變體中的表達(dá)不受影響。利用SRDX顯性抑制試驗揭示MS188可能與同家族的轉(zhuǎn)錄因子一起調(diào)控這些基因表達(dá)。在ams突變體中表達(dá)MS188基因能夠顯著恢復(fù)大部分孢粉素合成基因的表達(dá)，這些結(jié)果證明了MS188在調(diào)控孢粉素合成基因表達(dá)的過程中起到了主要作用。絨氈層中，AMS直接調(diào)控MS188表達(dá)并與之相互作用，AMS也能結(jié)合在孢粉素合成基因啟動子上。因此，AMS與MS188形成正饋回路（feed-forward loop）調(diào)控孢粉素的快速合成。相關(guān)內(nèi)容在線發(fā)表于《Plant Physiology》期刊上。