本次閱讀的兩篇文章均是2012年發(fā)表在《current biology》上的文章
第一篇《Gamete Fusion Is Required to Block Multiple Pollen Tubes from Entering an Arabidopsis Ovule》
通訊作者是美國布朗大學(xué)的Mark A. Johnson教授盛撑,本篇文章中定義了一個新名詞 ploytubey幔烛。
在動物中存在防止多精入卵的機(jī)制捏雌,在植物中是否存在防止多根花粉管進(jìn)入胚珠的情況呢妈橄?
利用LAT52:GFP 和 LAT52:DsRed混合授粉峡捡,發(fā)現(xiàn)不同胚珠中顏色各約一半胞枕,但是在hap2的突變體中蜕窿,卻發(fā)現(xiàn)約有10%的花粉管存在兩種顏色暗示存在多根花粉管進(jìn)入寂玲。
為了進(jìn)一步了解花粉管釋放和精細(xì)胞的情況,利用LAT52:GFP HTR10:HTR10:mRFP?雙maker進(jìn)行授粉男摧,授粉后21h蔬墩,發(fā)現(xiàn)在胚囊內(nèi)能夠檢測多個未融合的精細(xì)胞译打。因此在未受精的情況下耗拓,需要吸引花粉管來繼續(xù)受精過程。
為了確定生殖缺陷能夠被挽救奏司,利用hap2-1/HAP2?HTR10:HTR10:mRFP以及WT LAT52:GFP兩種材料混合授粉乔询,發(fā)現(xiàn)雙花粉管的比例達(dá)到9%,而野生型0.4%,如果采用間隔1.5h授粉韵洋,先授突變體竿刁,那么polytubey的比例約23%,先授粉WT搪缨,polytubey的比例約為0.3%食拜。因此受精缺陷是可以被第二根正常的花粉管補(bǔ)救的。
為了探究受精缺陷和助細(xì)胞吸引花粉管的關(guān)系副编,利用ACT11:MSI1:GFP?標(biāo)記助細(xì)胞负甸,發(fā)現(xiàn)無論是WT還是hap2?在花粉管進(jìn)入后均能檢測退化的助細(xì)胞或是兩個均退化。這暗示著第二根花粉管的到來不會影響宿存助細(xì)胞的降解痹届。為了驗證這個假設(shè)呻待,每隔四個小時取樣,在20HAP后队腐,兩個助細(xì)胞都退化蚕捉,但是在融合缺陷的突變體中還能有一個完成助細(xì)胞。
第二篇是《Fertilization Recovery after Defective Sperm Cell Release in Arabidopsis》柴淘,通訊作者是日本名古屋大學(xué)的Tetsuya Higashiyama教授迫淹。
他們從篩選雌雄相互作用的基因入手秘通,利用MYB98::GFP作為marker進(jìn)行遺傳篩選,第一步篩育性敛熬,第二部篩選熒光充易,鑒定到一個突變體g21,理論上受精缺陷會導(dǎo)致50%的不育荸型,但是對于g21+/-盹靴,一半花粉具有一個類似精細(xì)胞的特征,受精成功率65%瑞妇,要比理論值要高稿静。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)g21+/-?突變體會展現(xiàn)吸引多根花粉管的現(xiàn)象,于是作者猜測多根花粉管有助于最后的受精種子數(shù)辕狰,發(fā)現(xiàn)雙花粉管的比例與增加的種子數(shù)相當(dāng)改备。通過基因mapping發(fā)現(xiàn)該基因是DUO3。
對其他受精缺陷的突變體 hap2-1,duo1-1, duo3-1,也發(fā)現(xiàn)了類似的表型蔓倍。
為了可視化這個過程悬钳,利用duo3?的markline,與WT雜交偶翅,發(fā)現(xiàn)存在多個精細(xì)胞進(jìn)入的現(xiàn)象默勾,由于沒有觀察到四個精細(xì)胞核以上的,作者認(rèn)為第二個花粉管的進(jìn)入依賴于宿存助細(xì)胞聚谁。
為了確定受精補(bǔ)償現(xiàn)象是由于第一根花粉管失敗引起的母剥,利用帶GUS標(biāo)記的+/hap2-1?進(jìn)行苯胺藍(lán)染色,對于WT再來說應(yīng)該是一半一半形导。但是在突變體中环疼,38.5%含有GUS信號的材料中含有雙花粉管。暗示著帶有GUS信號的材料吸引第二根花粉管的能力增加朵耕。
通過hap2的突變體發(fā)現(xiàn)在10h還沒有明顯的雙花粉管炫隶,但是在20h很明顯,暗示著受精補(bǔ)償發(fā)生在這個時間段阎曹,并且授粉后伪阶,并且多根花粉現(xiàn)象應(yīng)該與宿存助細(xì)胞相關(guān),因為只檢測到兩根花粉管的情況芬膝。
因此兩篇文章共同報道了受精補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)象望门,機(jī)制有待解決。