拟南芥ANK6在花粉管接受或精卵识别中的作用研究

在真核生物中，受精依赖于复杂的机制把雄配子准确传递到雌配子并相互识别。在开花植物中，雌雄配子体之间的通讯与信号传递对花粉管在雌蕊中的正确生长和精细胞的及时释放有重要影响。利用拟南芥等突变体的遗传分析以及激光细胞剔除等技术，人们对影响花粉管引导的遗传因素及信号有一些了解，但对花粉管接受到完成双受精之间的影响因子知之甚少，其作用机理尚不明了。本实验室的前期工作发现一个拟南芥锚蛋白基因ANK6，其突变体植物ank6/+的果荚中有空座位。进一步分析表明该基因的突变破坏了花粉管接受到双受精之间的某一过程，分析还表明ANK6介导的该生理过程受雌雄配子体双方共同控制。在此基础上，本课题将研究ank6突变体雌雄配子在受精过程中的行为，并鉴定与之相互作用的蛋白。研究结果将揭示ANK6在植物双受精过程中的重要作用，从而为阐明从花粉管接受到双受精过程中精细调控机制打下基础。

开花植物中，雄配子体（花粉管）与雌蕊之间的通讯与信号传递对花粉管在雌蕊中的正确生长和精细胞的及时释放有重要影响。到目前为止，人们对影响花粉管引导的结构、基因及信号分子有一些了解，但对影响花粉管接受的因子知之甚少，其作用机理尚不明了。因此，本课题以ANK6为研究对象，分析ANK6在花粉管接受中的分子机制，并用酵母双杂交手段寻找与ANK6相互作用的蛋白，揭示ANK6在花粉管接受中的重要作用。结果如下：（1）ANK6基因的突变，阻断了正常的受精过程，而不是随后的胚胎发育。（2）电镜观察人工授粉后花粉管行为，花粉管能够正常生长到达每个胚珠的珠孔内，表明花粉管的引导没有问题，而是花粉管接受出了问题，导致突变体不能正常受精。（3）酵母双杂交和体内的相互作用系统BiFC都表明，ANK6可以和SIG5相互作用，且这种相互作用发生在线粒体里。该研究揭示了ANK6在花粉管接受中的重要作用，阐明了ANK6基因在花粉管接受中精细调控的分子机制，研究结果发表在《PNAS》上。