清华大学黄善金课题组报道微丝骨架感知pH梯度调控花粉管生长的新机制

近日，清华大学生命科学学院黄善金课题组在Journal of Cell Biology上在线发表题为“Differential sensitivity of ADF isovariants to a pH Gradient promotes pollen tube growth”的研究成果。黄善金课题组已出站博士后王娟、在站博士后沈江锋、2016级博士生徐雅楠和已出站博士后蒋玉祥为本文的共同第一作者，黄善金教授为本文的通讯作者。

研究人员发现拟南芥花粉特异表达的两个高度同源的微丝解聚因子ADF7和ADF10在解聚微丝时具有不同的pH偏好性。体外生化分析发现，ADF7和ADF10分别在酸性pH和碱性pH下具有更高的微丝解聚活性。从微丝解聚功能的pH偏好性来看，ADF7是一个特殊的微丝解聚因子，而ADF10则是一个典型的微丝解聚因子。当敲除ADF7时，虽然没有对花粉管中微丝的整体含量产生较大的影响，但增加了微丝在酸性顶端的含量，表明ADF7对花粉管顶端微丝的动态周转起到了不可替代的作用。伴随花粉管顶端微丝含量的增加，研究人员发现囊泡在花粉管顶端部位的聚集受阻。而敲除ADF10以后，花粉管亚顶端碱性带附近的微丝排布出现了明显的紊乱，影响了囊泡向花粉管顶端的运输和聚集，抑制花粉管生长。以上结果表明，ADF7和ADF10的微丝解聚活性对pH梯度的差异反应具有生物学意义。两者之间的合作促进了微丝骨架与pH梯度的功能协作，保证了囊泡定向运输和顶端聚集的高效进行，推动花粉管极性生长。此外，该研究还发现，特殊pH偏好性的花粉ADF因子也存在于其它开花植物，表明不同pH偏好性的ADF因子和pH梯度协作调控微丝骨架动态组装促进花粉管极性生长的机制在进化上是保守的。

来源：清华大学生命科学学院

转自：“植物研究进展”微信公众号

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