本项目是在“植物生殖发育生物学”创新群体(2010-2012)(项目号30921003)基础上的延续。在上期研究中,对高等植物自交不亲和反应的生化和细胞学机制、花粉管对胚囊信号的响应机制、胚囊发育的遗传控制、受精卵发育、胚胎发生和种子发育等方面进行了深入研究,鉴定了PhSSK1、POD1、TADE1、EOD3、EOD8/MED25、STN1/AGG3等控制高等植物有性生殖过程的新基因并研究了它们的作用机制,在金鱼草配子型自交不亲和反应的分子细胞学机制、花粉管导向和种子大小的遗传调控等方面取得了突破性进展。群体成员还联合创制了水稻(Oryza sativa)插入突变体库,鉴定了一批水稻育性突变体。在2013-2015期间,本项目将在前期工作的基础上,继续以水稻、拟南芥、番茄和金鱼草为模式体系,围绕高等植物生殖发育过程中的生殖细胞分化和配子体发育、雌--雄细胞相互识别、植物单向杂交不亲和性、胚胎形态建成与种子大小的控制等关键科学问题,开展系统研究。同时加强联合攻关,争取对水稻生殖遗传调控机理有一个全面系统的认识。
plant sexual reproduction;gametophyte;self incompatability;pollen tube guidance;seed
通过“植物生殖发育生物学”创新群体项目(2013-2015)(项目号31221063)的实施,群体成员对高等植物自交不亲和反应的生化和细胞学机制、花粉管对胚囊信号的响应机制、胚囊发育的遗传控制、受精卵发育、胚胎发生和种子发育等方面进行了深入研究,鉴定了PhSSK1、TADE1、EOD3、EOD8/MED25、STN1/AGG3、TOD1、BNP1等控制高等植物有性生殖过程的新基因并研究了它们的作用机制,在金鱼草配子型自交不亲和反应的分子细胞学机制、花粉管导向和种子大小的遗传调控等方面取得了突破性进展,深入研究了DNA复制、细胞周期和花粉发育的协同关系;阐明神经酰胺信号途径与细胞正常膨压的保持在花粉管体内生长中具有重要的调控作用;提出了新的自交不亲和机制的分子细胞学模型;研究了内质网分子伴侣蛋白在花粉管响应珠孔信号过程中的关键作用;阐明DA1家族泛素受体通过调控TCP14/TCP15的稳定性控制核内复制和器官大小的机制;解析MAPK级联信号控制高等植物穗分枝数目和种子大小的分子网络。该项目的实施进一步提升了创新群体的研究实力,获得了多项具有国际影响力的研究成果,达到了预期目标。