- 1次围观
拟南芥花粉中的雄性生殖单元（male germ unit, MGU）由一个营养核（vegetative nucleus, VN）和两个精子核（sperm nuclei, SN）组成。其在进化上发生了特化，负责将无运动能力的精子核递送至胚珠以完成受精。尽管关于MGU的研究已取得一定进展，但其组织方式及运输机制仍仅得到部分阐明。在本研究中，我们鉴定出核孔蛋白1/136（Nucleoporin1/136）是参与花粉管中MGU结构组织和定位的新因子。我们及其他研究者此前已报道nup1-1植株生育力降低；然而，其作用机制仍不清楚。在本研究中，我们进一步利用两个突变等位基因nup1-1和nup1-2-/+考察了NUP1在生育力中的作用。nup1突变体与Col-0野生型之间的正反交结果表明，nup1突变体花粉存在缺陷。为研究NUP1完全敲除对花粉的影响，我们构建了一种转基因材料，使其产生表达NUP1和不表达NUP1的花粉。本研究由此意外发现，在小配子体发育过程中，NUP1蛋白可由花粉母细胞遗传至子细胞。随后的体外实验表明，NUP1对于花粉萌发和花粉管伸长是必需的。进一步的显微研究显示，NUP1在VN中高水平表达，并且对于维持细胞核形状和大小至关重要。我们还证明，NUP1对于MGU的正确组织和运输是必需的，这种作用很可能是通过维持VN形态实现的。值得注意的是，我们关于由核形态介导的MGU调控的发现，也可能解释此前报道的kaku4、wit和wip等突变体中MGU运动缺陷的机制细节，因为这些突变体均表现出异常的核形态。
拟南芥花粉中的雄性生殖单元（male germ unit, MGU）由一个营养核（vegetative nucleus, VN）和两个精核（sperm nuclei, SN）组成。它在进化上发生了特化，以便将不具运动性的精核输送至胚珠完成受精。尽管关于MGU的研究已取得一定进展，但其组织方式和运输机制仍仅得到部分阐明。在本研究中，我们鉴定出核孔蛋白1/136（Nucleoporin1/136, NUP1/136）是参与花粉管中MGU结构组织与定位的新因子。我们及其他研究者此前已报道nup1-1植株生育力降低；然而，其作用机制仍不清楚。在本工作中，我们利用两个突变等位基因nup1-1和nup1-2-/+进一步考察了NUP1在生育力中的作用。nup1突变体与Col-0野生型之间的正反交结果表明，nup1突变体花粉存在缺陷。为研究NUP1完全敲除对花粉的影响，我们构建了一个转基因材料，使其产生有NUP1表达和无NUP1表达的花粉。本研究由此带来了一个令人惊讶的发现：在小配子体发育过程中，NUP1蛋白可由花粉母细胞遗传至子细胞。随后的体外实验表明，NUP1对于花粉萌发和花粉管伸长是必需的。进一步的显微研究显示，NUP1在VN中高表达，并且对维持细胞核形状和大小至关重要。我们还证明，NUP1对于MGU的正确组织和运输是必需的，其作用很可能是通过维持VN形态实现的。值得注意的是，我们关于由核形态介导的MGU调控的发现，也可能解释此前报道的kaku4、wit和wip等突变体中MGU运动缺陷的机制细节，因为这些突变体均表现出异常的核形态。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.04.730007v1?rss=1
🏷️ 拟南芥 花粉管 雄性生殖单元 核孔蛋白NUP1 细胞核形态 花粉发育