被子植物双受精实验分析

被子植物双受精实验分析雌雄配子细胞周期同步化花粉管的吸引助细胞退化与配子运输受精中雌配子控制与卵细胞成熟雄配子进入胚囊与精子成熟雌雄配子细胞周期同步化几乎所有的动物都在G1期（含1C的DNA)进行配子融合。被子植物随物种不同，有的在G1期，有的在G2期融合。但花粉管在花柱和子房中延伸时，发生配子成熟，推测存在一种长距离信号，使雌雄配子在融合时时刻同步化。玉米的雌雄配子易于在G1期融合。烟草的生殖细胞处于G2期，包含2C的DNA。受粉8－10小时后，生殖细胞靠近子房，分裂成两个各含1CDNA、处于G1期的精细胞。在退化的助细胞中，精细胞完成S期的DNA复制，并在进入G2期后与雌配子融合。花粉管的吸引1、细胞外基质及阿拉伯半乳糖蛋白作用。2、GABA的参与诱导。3、钙离子梯度的影响作用。4、ZmEA1表达蛋白的引导。5、ROP家族的调节作用。6、Arp2/3复合体的影响。GABA的参与诱导Palanivelu等在拟南芥的珠孔从内珠到隔膜处，发现GABA的浓度有急剧增长的现象。拟南芥突变体pop2也存在从内珠到隔膜的GABA浓度梯度的变化。这说明GABA参与了花粉管的吸引。发育不完全或缺少胚囊的胚珠都不能诱导花粉管的正常生长。成熟完整的雌配子体引导花粉管的生长，花粉管从胎座向胚珠生长有效距离不超过200um。但是拟南芥雌配子体magamata诱变体的花粉管在珠柄内生长正常，其在距离珠孔100um处却迷失方向。蓝猪耳离体成熟的胚珠在体外培养，胚珠吸引约100um至200um范围内的花粉管。实验还表明，在蓝猪耳中，对花粉管的诱导是直接通过一种组织特异性信号，而非间接通过细胞外基质的变化来进行的。Ca²+梯度的影响作用。Ca²+对花粉管生长中，重建新的轴向和期信号放大的作用，并参与新方向的定位。Ca²+对花粉管生长最重要的是生长极性的改变。但研究还发现，并非所有的植物中钙都表现活跃，如在培养基中2mMCa²+的存在不能影响蓝猪耳花粉管的诱导。最近，Marton,M.L.等发现，玉米雌配子体产生的一种由94个氨基酸构成的蛋白ZmEA1与引导花粉管生长短距离信号的转导有关。嵌合体(ZmEA1:GFP)首先在丝状器中被发现，然后定位在珠孔下面珠心组织的细胞壁。ZmEA1表达蛋白的减少，影响珠孔对花粉管引导的减少，从而导致胚珠不育。ROP家族可能对花粉管生长方向的改变有关。ROP通过调节顶端基质钙离子，来促进顶端F－肌动蛋白的形成合运动。这两者都是花粉管极性生长的重要因子。研究表明，ROP可以通过ADP核糖基化因子GTP酶依赖性、肌动蛋白非依赖性囊泡运输来确定未来花粉管的萌发位点。Arp2/3（微丝肌动蛋白2、3）的影响。最近研究发现，Arp2/3复合体通过调节皮层F-肌动蛋白的排列控制毛状体的细胞增长。而花粉管的生长与定向也依赖皮层F-肌动蛋白。推测，可能Arp2/3复合体与花粉管的生长与定向有关。花粉管在毛细管(NO)的吸引和方向定位。