Exocyst在花粉管生长中的功能研究

植物有性生殖过程中, 雄配子通过延长的花粉管到达胚囊, 得以和雌配子结合, 完成受精，因而花粉管生长对被子植物的繁衍至关重要。本申请以细胞囊泡外泌关键复合体Exocyst为切入点，研究花粉管快速极性生长的分子细胞学机制。本项目将通过对Exocyst复合体亚基及其互作蛋白的突变体分析、表达谱分析、花粉管特异过表达和亚细胞定位等手段，了解Exocyst途径在花粉管生长中作用的分子机制及其对植物育性的影响。内容包括：对拟南芥Exocyst亚基以及利用酵母双杂交方法分离和鉴定的Exocyst亚基的互作基因，进行表达谱分析, 突变体的鉴定与表型分析，通过瞬时表达研究它们的亚细胞结构位点,并作超表达表型分析。

摘要.正确的囊泡栓系和膜融合对胞质分裂过程中细胞板的形成至关重要。多亚基栓系因子Exocyst和膜融合调节因子KEULE都参与到细胞板的形成过程，但对其作用机理知之甚少。我们通过对酵母双杂交文库的筛选，发现了和Exocyst复合体亚基SEC6相互作用的KEULE蛋白，且KEULE蛋白的C端为互作所必须。我们通过体外pull-down、免疫共沉淀和体内双分子荧光互补实验（BIFC）进一步验证了SEC6和KEULE的互作。实验表明sec6突变体为雄配子不育，和已有报道一致。我们用花粉特异性启动子LAT52回补sec6突变体，产生了PRsec6植株。表型观察发现PRsec6植株的胚胎细胞、叶片的铺列细胞和保卫细胞都出现了胞质分离的异常。在转基因烟草BY-2细胞和拟南芥植株中SEC6和KEULE都定位于细胞板上。另外，KEULE只和SEC6而不和Exocyst定位于细胞板上的其它亚基互作。这些结果证明SEC6和KEULE一样，参与胞质分离过程，且SEC6和KEULE的互作为植物胞质分离时细胞板形成过程中的囊泡栓系和膜融合提供了一个新的可能的分子调控机制。同时，SEC6和KEULE也有可能共同参与根毛的极性生长。