梨樹“拒絕”蘋果花粉的奧秘揭開
- 發佈時間：2016-02-20 01:29:45 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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新華社北京2月19日電 （記者吳晶晶 李華梁）梨樹為什麼會“拒絕”蘋果的花粉？植物究竟是如何識別同類、排斥異類的？記者19日從中國科學院遺傳與發育生物學研究所獲悉，該所研究員楊維才領導的研究組，近日揭開了這一植物生殖的奧秘，首次發現植物雌雄識別的分子機制，這也為雜交育種開闢了新天地。該成果已線上發表于國際權威雜誌《自然》。
據介紹，被子植物的精子是通過花粉管來傳遞的，但花粉管是如何將精子傳遞到卵子的？這是植物生殖生物學幾十年來關注的主要問題，也是雜交育種的技術瓶頸之一。一直以來，雜交育種都是人類提高農作物産量和品質的主要技術，而雜交障礙的主要原因之一就是雌雄配子體的有效識別。
研究發現，因為不具備動物精子的游動能力，被子植物中胚囊會分泌信號分子引導花粉管定向生長，花粉管將精子細胞運送到胚囊裏，進而和包裹在胚囊內的卵細胞結合。楊維才研究組首次分離到了花粉管識別雌性吸引信號的受體蛋白複合體，並揭示了信號識別和激活的分子機制。研究人員基於這一發現，通過轉基因手段進行了薺菜和擬南芥兩種植物的雜交試驗，結果轉基因薺菜的花粉管識別擬南芥胚囊的效率大大提高。
專家表示，該研究是植物生殖領域的重大突破，並通過基因工程手段建立了利用生殖關鍵基因打破生殖隔離的方法，為克服雜交育種中雜交不親和性提供了重要的理論依據。這一發現不僅揭示了植物生殖的奧秘，更為雜交育種開闢了新天地。
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