日前，上海交通大學生命科學技術學院梁婉琪研究小組在最新研究中揭示了水稻花藥發育的新機制。
據了解，花粉在植物雄性生殖器官花藥中發育成熟，早期花藥原基中造孢細胞通過一系列的細胞分裂、分化過程，形成花粉的前體細胞——小孢子母細胞和圍繞在外面的三層營養組織，這三層營養組織和最外層表皮對小孢子母細胞起到重要的保護作用，同時為其發育提供必要的物質和營養保障。一旦營養組織和表皮不能正常發育將會影響花粉的形成，最終可能會導致雄性不育系的產生。
此次研究人員分離鑒定到水稻中一個新的bHLH家族轉錄因子TIP2，該基因參與控制花藥發育早期花藥壁內三層細胞的分裂分化行為。TIP2在早期花藥營養細胞層中特異表達，其突變體花藥壁的內三層不能正常分化，后期中層和絨氈層不能正常降解，導致小孢子母細胞發育停滯。在內三層營養細胞層分裂完成后，TIP2通過激活另一個bHLH轉錄因子TDR，并與TDR形成蛋白復合體促進絨氈層的細胞分化。在小孢子母細胞完成減數分裂后，TIP2促進第三個bHLH轉錄因子EAT1的基因表達，TDR與EAT1形成新的蛋白復合體調節絨氈層的程序性死亡過程。
相關專家表示，該研究豐富了對植物生殖發育機制和調控網絡的理解，也為水稻雜交育種提供了新的基因資源。
