FERONIA和ANJEA在自交不亲和的拟南芥中不具有拒绝自花花粉的保守作用。

由 root 提交于 周二, 08/11/2026 - 00:47
自交不亲和(SI)甘蓝型油菜(Brassica)花粉的排斥由柱头中平行发挥作用的三条信号分支介导。柱头S受体激酶(S-Receptor Kinase, SRK)对SI花粉的识别会导致ARM重复结构域蛋白1 E3泛素连接酶(ARM-Repeat-Containing 1, ARC1)的激活,后者介导亲和因子的降解;同时还会激活FERONIA(FER)和ANJEA(ANJ)受体激酶,从而诱导活性氧(ROS)积累至抑制水平;以及激活M位点蛋白激酶(M Locus Protein Kinase, MLPK),其也可能与ROS的产生有关。拟南芥的自交不亲和性同样受SRK调控,但在SI花粉感知之后,SRK下游的信号事件目前仍知之甚少。 在本研究中,我们评估了FER、ANJ和HERCULES受体激酶1(HERCULES RECEPTOR KINASE 1, HERK1)在转基因拟南芥Arabidopsis thaliana SI-Col-0 {psi}srka-1品系中对SI花粉排斥所必需的作用。{psi}srka-1 T-DNA通过破坏内源{psi}SRKA基因的表达而被导入SI-Col-0中,以防止任何潜在的SRK转基因沉默。随后,将FER和ANJ/HERK1的T-DNA突变体导入SI-Col-0 {psi}srka-1品系。采用花粉—柱头相互作用的标准检测方法,对SI-Col-0 fer、SI-Col-0 anj-1和SI-Col-0 anj-1 herk1-1品系的SI表型进行了评估。我们在此报告的结果表明,FER和ANJ在拟南芥柱头中并非SI花粉排斥所必需,这进一步为拟南芥中SI下游信号通路发生分化提供了证据。

自交不亲和(SI)芸薹属(Brassica)花粉的排斥由柱头中三个并行发挥作用的信号分支介导。柱头S受体激酶(S-Receptor Kinase,SRK)对SI花粉的识别会导致ARM重复结构域蛋白1 E3泛素连接酶(ARM-Repeat-Containing 1 E3 ubiquitin ligase,ARC1)的激活,ARC1介导亲和性因子的降解;同时还会激活FERONIA(FER)和ANJEA(ANJ)受体激酶,从而诱导活性氧(ROS)积累至抑制水平;以及激活M位点蛋白激酶(M Locus Protein Kinase,MLPK),后者也可能与ROS产生有关。拟南芥的自交不亲和性同样受SRK调控,但在感知SI花粉后,SRK下游的信号事件尚不十分清楚。在本研究中,我们评估了FER、ANJ和HERCULES受体激酶1(HERCULES RECEPTOR KINASE 1,HERK1)在转基因拟南芥SI-Col-0 ψsrka-1系中介导SI花粉排斥所需的作用。为防止任何潜在的SRK转基因沉默,将破坏内源ψSRKA基因表达的ψsrka-1 T-DNA插入突变导入SI-Col-0背景中。随后,将FER和ANJ/HERK1的T-DNA突变体导入SI-Col-0 ψsrka-1系。利用花粉—柱头互作的标准检测方法,对SI-Col-0 fer、SI-Col-0 anj-1和SI-Col-0 anj-1 herk1-1系的SI表型进行了评估。我们在此报告的结果表明,FER和ANJ在拟南芥柱头中并非SI花粉排斥所必需,这进一步为拟南芥中SI下游信号通路已发生分化提供了证据。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.07.743519v1?rss=1

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