中国科学家发现植物雌雄识别的“钥匙”

被子植物的花粉在空气中传播时如何“标同伐异”？中国科学家找到一把“钥匙”，首次分离到花粉管识别雌性吸引信号的受体蛋白复合体，并揭示了信号识别和激活的分子机制。

中国科学院遗传与发育生物学研究所杨维才研究员领导的研究组完成这项研究，研究成果已在线发表于最新一期《自然》杂志。

科学家们发现，被子植物不具备动物精子的游动能力，胚囊会分泌信号分子引导花粉管定向生长，花粉管将精子细胞运送到胚囊里，然后和包裹在胚囊里的卵细胞结合。

该研究组13日告诉记者，在对拟南芥的研究中，通过反向遗传学手段，在花粉管中筛选到了两个膜表面受体蛋白激酶。拟南芥的基因组较小，是进行遗传学研究的绝佳材料。

研究者称，一系列的生化和细胞生物学实验结果显示，两个受体蛋白激酶共同接受胚囊的信号，启动花粉管的定向生长。研究组还通过转基因手段，把其中一个信号受体导入另一种植物芥菜中，再与拟南芥进行杂交实验，转基因芥菜的花粉管识别拟南芥胚囊的效率大大提升。

该项成果被评价为“植物生殖领域的重大突破”。据介绍，杂交育种是人类提高农作物产量和品质的主要技术，但因雌雄配子体的识别而受到限制。新研究通过基因工程手段，建立了利用生殖关键基因打破生殖隔离的方法，为克服杂交育种中杂交不亲和性提供了重要的理论依据。 记者 张素