南湖新闻网讯(通讯员 周熙 张瑞辉)11月13日下午,中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所杨维才研究员做客“硕彦讲坛”,带来题为“被子植物精子传递机制探索”的专题报告。校长严建兵和400余名师生共同听取报告,严建兵主持报告会。
校长严建兵主持报告会
杨维才院士作报告
师生认真听报告
向杨维才院士赠送纪念图(学通社 记者 梅妙琪 摄)
报告伊始,杨维才介绍了植物双受精的发现和意义。1898年,俄国植物胚胎学家Sergei G. Navashin首次发现了植物的双受精现象,即两个精细胞经由花粉管送至胚囊后,一个与卵细胞融合形成受精卵,另一个则与中央细胞的两个极核融合形成受精极核。“地球经过漫长的演化,被子植物之所以能够成为最主要的类群,正是得益于其进化出了独特的双受精生殖模式,从而脱离了对于水的依赖,极大地提高了分布的广度。”杨维才谈道。
接着,杨维才围绕“被子植物精子传递的机制”介绍了他和团队近年来的相关科研进展。“花粉管导向的机制”是植物生殖生物学领域的研究热点之一,杨维才和团队成员通过对拟南芥中几十个leucine-rich repeats的RLK进行筛选,最终得到三个潜在的蛋白MDIS1、 MIK1和MIK2,认为它们可能调控了花粉管的导向。而后续实验则证明了花粉管吸引信号LURE1可以特异性结合三个RLK蛋白的胞外区,MDIS1、MIK1和MIK2作为LURE1在花粉管上的受体参与了花粉管导向的调控,该工作最终发表于Nature期刊。
在雌配子体方面,杨维才及其团队对中央细胞转录因子CCG缺陷型突变体胚珠的转录组进行了分析,发现以CRPs为主的大量小肽的表达量显著下调,进一步对其中的97个候选小肽进行体外纯化,再通过体外花粉管吸引实验进行逐一验证,最终筛选出了SALVAGER1(SAL1)和SAL2两个具有花粉管吸引能力的信号小肽。接着,通过一系列实验证明了在受精补偿事件中,SAL1/2在助细胞失效时可以由中央细胞分泌来吸引花粉管,从而揭示了中央细胞通过分泌SAL1/2直接参与植物的受精补偿效应的机制,该工作最终发表于Cell期刊。“在收集ccg突变体的胚珠时,一个学生花费了三个月的时间才收集到了足够多的材料用于转录组实验。”杨维才强调,“刻苦和坚持是从事科学研究工作的必备素质。”
此外,杨维才还分享了MLO、POD1及其他相关最新工作。报告结束后,杨维才和参会的青年师生进行了提问交流,他希望青年师生们勤奋学习、积极生活、探索创新、刻苦钻研,加强科研训练,积极开展协同合作,为实现科技强国努力奋斗。
审核人 朱正宁