上海师范大学揭示花粉壁孢粉素合成的调控机制

2018年7月22日，上海师范大学杨仲南团队揭示了绒毡层转录因子通路能够正向激活孢粉素合成基因的表达，促进小孢子发育过程中花粉外壁的快速形成。

花粉外壁外层由孢粉素组成。在植物生长发育过程中，孢粉素只是在花药发育四分体时期合成。在拟南芥中，已报道8个孢粉素合成基因。在此研究中，作者利用与GFP融合基因的转基因植株，发现孢粉素合成基因在绒毡层细胞表达。绒毡层MYB家族转录因子MS188、MYB103、MYB80直接调控了这些孢粉素合成基因的表达。但是部分基因（CYP704B1、ACOS5、TKPR1和TKPR2）在ms188突变体中的表达不受影响。利用SRDX显性抑制试验揭示MS188可能与同家族的转录因子一起调控这些基因表达。在ams突变体中表达MS188基因能够显著恢复大部分孢粉素合成基因的表达，这些结果证明了MS188在调控孢粉素合成基因表达的过程中起到了主要作用。绒毡层中，AMS直接调控MS188表达并与之相互作用，AMS也能结合在孢粉素合成基因启动子上。因此，AMS与MS188形成正馈回路（feed-forward loop）调控孢粉素的快速合成。相关内容在线发表于《Plant Physiology》期刊上。