花粉转录因子PTF1家族调控花粉管极性生长和雌雄互作的机理

拟南芥花粉表达转录因子1(PTF1)家族共有七个成员，编码一个MYB转录因子亚家族。本项目是通过鉴定PTF1家族在调控花粉管生长中的作用研究植物受精过程中花粉管-助细胞互作调控花粉管爆裂释放精细胞的机制。按期实施了所拟订的研究计划，基本上达到了预期的研究目标。所取得的研究进展归纳为如下4个方面：（1） 阐明了PTF1家族成员的表达模式，PTF1a（MYB97）、PTF1b（MYB120）和PTF1c（MYB101）在花粉和花粉管中表达水平比较高，其余四个成员在花粉和花粉管中仅有低水平的表达；（2） PTF1a（MYB97）、PTF1b（MYB120）和PTF1c（MYB101）在调控花粉管爆裂释放精细胞中起重要作用，其余成员不起作用或作用甚微；（3）鉴别出2个候选的直接下游靶标基因（CAP3和CAP4）可能与花粉管-助细胞互作调控花粉管爆破释放精细胞相关，CAP基因属于编码一类CRP多肽的基因家族，能与助细胞表达的类受体激酶FERONIA互作，具有起信号分子参与细胞间互作的特性，在花粉管中表达CAP3或CAP4可以部分互补ptf1a ptf1b ptf1c三突变的表型；（4）利用CRISPR/cas9技术鉴别出紧密连锁的PTF1f和PTF1g功能冗余，在花粉形成过程中起重要作用。上述研究结果证明了花粉管组分参与花粉管-助细胞互作调控精细胞释放，部分研究结果已经发表在PLoS Genetics杂志上，受到同行们的广泛关注。本项目先后支持梁彦等10多名博士、硕士研究生和2名青年教师进行科研活动，其中4人获得了博士学位，1人获得硕士学位。