3月21日，Journal of Genetics and Genomics（IF5Y2020：5.223）在線發(fā)表了題為“OsLTP47 may function in a lipid transfer relay essential for pollen wall development in rice” （https://doi.org/10.1016/j.jgg.2022.03.003）的研究論文。該研究揭示了一個花粉壁發(fā)育必需的脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白OsLTP47通過脂質(zhì)傳遞接力調(diào)控水稻花粉壁發(fā)育的分子機制，拓寬了我們對脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白在花粉壁形成過程協(xié)同作用的認知。

　　植物花粉壁為花粉提供了物理和化學的保護屏障，使得雄配子免受于各種環(huán)境的脅迫。水稻花粉壁發(fā)育過程需要花粉壁組分的正常合成和運輸。目前涉及花粉壁組分合成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)相對完善，但涉及花粉壁組分運輸過程的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)尚不完善。

　　該研究通過篩選鈷60γ射線隨機誘變獲得一個雄性不育的水稻突變體，然后利用圖位克隆、功能敲除和功能互補等手段，證實一個假定脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白基因OsLTP47是控制該突變表型的目標基因。通過亞細胞定位和體外脂質(zhì)結(jié)合實驗，發(fā)現(xiàn)OsLTP47編碼的蛋白是一個定位于質(zhì)膜的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白。進一步利用酵母雙雜交技術(shù)和Pull-down技術(shù)，發(fā)現(xiàn)OsLTP47與另外一個定位于花藥絨氈層細胞質(zhì)和絨氈層與小孢子外壁間小腔內(nèi)的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白OsC6能夠互作。接著，該研究通過GC-FID和GC-MS技術(shù)測定花藥脂質(zhì)成分，發(fā)現(xiàn)突變體存在脂質(zhì)代謝混亂。最后，細胞學分析，發(fā)現(xiàn)相較于野生型植株，osltp47突變體的花粉壁發(fā)育存在明顯的缺陷。綜上所述，該研究揭示了兩個不同位置的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白OsLTP47和OsC6可能以接力方式協(xié)同運輸花粉壁組分到花粉外壁的分子機制，為完善花粉壁組分的運輸網(wǎng)絡(luò)提供了重要的線索。

脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白OsLTP47調(diào)控水稻花粉壁發(fā)育的分子模型

　　華南農(nóng)業(yè)大學亞熱帶農(nóng)業(yè)資源保護與利用國家重點實驗室/生命科學學院，嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學與技術(shù)廣東省實驗室博士生陳禮彬、紀寵輝、周德貴為該論文共同第一作者，陳樂天教授和謝勇堯副教授為共同通訊作者。相關(guān)工作得到廣東省自然科學基金杰出青年項目，國家自然科學基金、廣東省重大基礎(chǔ)與應(yīng)用重大項目等資助。（圖文/生命科學學院 趙秀彩）