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乙烯前体在植物生殖中起重要作用
日期:2020-09-22 作者:未知 来源:iPlants 点击:
 2020年8月14 日,Nature communications 在线发表了美国马里兰大学 Ca
ren Chang 课题组和 José A.Feijó课题组合作题为“Ethylene-independent si
gnaling by the ethylene precursor ACC in Arabidopsis ovular pollen tu
be attraction”的研究论文。
    该研究揭示乙烯直接前体 ACC 在参与花粉管吸引,并促进花粉管趋化因子LURE1.2 的分泌。因此,该研究发现揭示了 ACC 一种新型功能,并为揭示 ACC 在
植物中的新生理意义提供了见识。
    乙烯是一种植物激素,在开花植物的生长和发育过程中参与多种生理反应。ACC 是乙烯生物合成的直接前体,其中从 SAM 催化为 ACC 的酶是 ACC 合成酶(ACS),这个过程是乙烯形成的限速步骤。因此通常通过用 ACC 处理植物来评估对乙烯的反应。之前研究发现 ACS 八突变体,表现出降低的乙烯水平,与乙烯不敏感的突变体表型相似。但是意外的是,八突变体的种子结实减少,并用乙烯处理仍然未能缓解,说明了乙烯前体在植物生殖中起作用。
    该研究分析了在acs八突变体种子结实少的基础,发现是由于ACC而不是乙烯在胚珠的孢子体组织中发挥信号传导作用,从而影响花粉管的吸引。此外,故研究还发现 ACC 能促进花粉管趋化,并且诱发花粉管趋化因子 LURE1.2 分泌。另一方面,ACC 能控制植物 GLR 通道,而且在异源 COS-7 细胞系统中能诱导GLR 依赖性胞质Ca2+升高。在胚珠中,ACC处理后会触发短暂的Ca2+升高,并且在八突变体中胚珠中的 Ca 2+内流可拯救 LURE1.2 分泌。综上所述,该研究发现了一种新的模型,其中 ACC 刺激依赖 GLR 的 Ca 2+升高,进而促进 LURE1 分泌和花粉管吸引。
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