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前沿| 梨创新团队揭示自交不亲和花粉管尖端膨大新机制
  • 日期:2023年06月14日 15:56
  • 编辑:王鹏
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梨是我国第三大果树,栽培面积和产量均占世界的70%左右。梨作为典型的配子体型自交不亲和性果树,自花授粉时花粉管在花柱中停止生长并表现出尖端膨大的表型,但潜在的分子机制尚不清楚。

近日,永利hb99402作物遗传与种质创新利用全国重点实验室梨创新团队在著名期刊ThePlant Cell发表了题为“Acetylation of inorganic pyrophosphatase by S-RNase signaling induces pollen tube tip swelling byrepressing pectin methylesterase”的研究论文,揭示了梨自交不亲和反应中雌蕊决定因子PbrS-RNase导致不亲和梨花粉管尖端膨大的新机制。

该研究发现,在梨自交不亲和反应中,乙酰转移酶PbrGNAT1通过对无机焦磷酸酶PbrPPA5第42位赖氨酸残基的乙酰化修饰,促进乙酰化的PbrPPA5在花粉细胞核富集。细胞核中,PbrPPA5作为共抑制因子,与转录因子PbrbZIP77互作并共同抑制果胶甲酯酶基因PbrPME44的表达。PbrPME44的下调阻碍了花粉管尖端甲酯化果胶向去甲酯化果胶的转化,打破了甲酯化果胶和去甲酯化果胶的浓度平衡,使梨不亲和花粉管尖端细胞壁中甲酯化果胶大量积累,导致花粉管尖端膨大。

永利hb99402博士后汤超、副教授王鹏为论文共同第一作者,吴巨友教授为论文通讯作者。同时,永利hb99402张绍铃教授、李姗教授、谷超教授、顾婷婷副教授、齐开杰副教授、谢智华副教授及英国卡迪夫大学Barend H. J. de Graaf教授等也参与了本研究。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自主创新资金和国家梨产业技术体系等项目资助。

全文链接:https://doi.org/10.1093/plcell/koad162