在我们已经建立的裸子植物花粉保存和花粉管培养系统的基础上,对青扦(Picea wilsonii)花粉进行萌发和花粉管生长的培养。在培养基中加不同浓度的Ca2+,应用离子显微注射方法对其不同发育时期的花粉管注射不同浓度的钙通道阻滞剂GdCl3,然后用荧光探针标记(Fura-2或CG-1)(低温导入或显微注射)和激光共聚焦显微镜观察,分析其Ca2+的分布图。用不同强度的电场处理其不同发育时期的花粉管和先进行装载Nitr-5 ,束缚钙离子,再用UV照射其花粉管,然后用荧光探针标记(Fura-2或CG-1)和激光共聚焦显微镜观察,分析其Ca2+的分布图。分析三种处理及其对照的钙离子分布与花粉管生长的重新定向的关系,探讨裸子植物花粉管生长方向调控的机理,研究结果将对进一步深入研究细胞的极性生长和信号传导具有重要的意义。
应用荧光标记、透射电镜、免疫胶体金标记、电泳和转膜技术以及显微红外光谱分析等技术,通过对青扦花粉发育过程中Ca2+通道不同抑制的显微荧光标记和泛素/蛋白酶途径(UPP)以及蛋白激酶C不同抑制的研究,探讨裸子植物青扦花粉管极性生长和信号转导机理。研究发现不同的Ca2+通道抑制对花粉管的极性生长的重新定向和Ca2+的分布产生不同的影响,从而影响花粉管发育过程中的信号转导;UPP和PKC途径的不同抑制剂处理对青扦花粉管的萌发和极性生长产生明显的影响,第一次表明UPP和PKC途径除在被子植物花粉萌发中发挥作用外,在裸子植物花粉管的萌发和极性生长中也发挥极其重要的作用。我们的研究为花粉管的萌发和极性生长重新定向的调控机理以及信号转导途径从细胞学的水平做出了初步的探讨,对进一步研究细胞的极性生长和信号转导具有重要的意义。