水稻所李平/李双成团队在水稻花粉壁发育方面取得新进展
时间： 2021-07-29 点击次数：次 作者：
近日，The Plant Journal 杂志在线发表了水稻研究所题为《分泌型脂质转运蛋白OsLTPL94作为EAT1的靶标在水稻花粉壁发育中起作用》（Secretory lipid transfer protein OsLTPL94 acts as a target of EAT1 and is required for rice pollen wall development）的研究论文，该文报道了李平/李双成教授团队在水稻花粉壁发育调控机制方面的新进展。
植物的花粉壁保护雄配子体免受各种生物和非生物胁迫的影响。高等植物发育形成独特的花粉壁结构和精巧的外壁图案，是一个精细而复杂的过程，需要生殖细胞与相邻的体细胞的协同调控。然而，这一过程的分子机制仍不明朗。
该研究分离到一个水稻雄性不育突变体（l94），细胞学分析表明其花粉外壁发育存在缺陷，未能形成连续的外壁结构和规则的表面图案，可能由于初生外壁的异常模式影响了孢粉素的正确沉积和组装。同时，l94的绒毡层发育也出现了异常。结合MutMap和CRISPR/Cas9技术，成功克隆到该花粉壁发育基因OsLTPL94。该基因编码一种在禾本科中保守的G型非特异性脂质转移蛋白。GUS染色和RNA原位杂交分析证实，OsLTPL94在发育中的小孢子和绒毡层细胞中有较强的表达。OsLTPL94蛋白定位于细胞膜，其N端有一个分泌型的信号肽，而l94突变阻碍了其信号肽的分泌能力。进一步结合Dual-LUC报告系统、酵母单杂交、DAP-qPCR和EMSA实验，发现水稻bHLH类转录因子EAT1通过直接结合OsLTPL94启动子的E-box基序从而激活OsLTPL94的表达，并在两个独立的eat1突变体中证实了EAT1和OsLTPL94表达的相关性。该研究证实分泌型OsLTPL94是水稻花粉壁发育所必须的，并提出EAT1-OsLTPL94模块可能在绒毡层和小孢子的协调发育中起关键作用，为水稻花粉壁发育调控机制提供了有价值的新信息。
水稻研究所在读博士生陶阳、讲师邹挺为该论文共同第一作者，李双成教授和李平教授为共同通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、四川省科技创新苗子工程等项目资助。据悉，该文是陶阳博士在读期间的第二篇一作论文，此前有关水稻减数分裂关键基因DLC1的论文也发表于The Plant Journal 杂志。
图 EAT1-OsLTPL94模块调控水稻绒毡层和花粉壁发育的模式
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15443
（撰稿：李双成 审稿：吴先军）