华南农业大学谢勇尧/陈乐天课题组揭示脂质转运蛋白通过脂质传递接力调控水稻花粉壁发育的分子机制

　　3月21日，Journal of Genetics and Genomics（IF5Y2020：5.223）在线发表了题为“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）的研究论文。该研究揭示了一个花粉壁发育必需的脂质转移蛋白OsLTP47通过脂质传递接力调控水稻花粉壁发育的分子机制，拓宽了我们对脂质转运蛋白在花粉壁形成过程协同作用的认知。

 

　　植物花粉壁为花粉提供了物理和化学的保护屏障，使得雄配子免受于各种环境的胁迫。水稻花粉壁发育过程需要花粉壁组分的正常合成和运输。目前涉及花粉壁组分合成的调控网络相对完善，但涉及花粉壁组分运输过程的调控网络尚不完善。

 

　　该研究通过筛选钴60γ射线随机诱变获得一个雄性不育的水稻突变体，然后利用图位克隆、功能敲除和功能互补等手段，证实一个假定脂质转运蛋白基因OsLTP47是控制该突变表型的目标基因。通过亚细胞定位和体外脂质结合实验，发现OsLTP47编码的蛋白是一个定位于质膜的脂质转运蛋白。进一步利用酵母双杂交技术和Pull-down技术，发现OsLTP47与另外一个定位于花药绒毡层细胞质和绒毡层与小孢子外壁间小腔内的脂质转运蛋白OsC6能够互作。接着，该研究通过GC-FID和GC-MS技术测定花药脂质成分，发现突变体存在脂质代谢混乱。最后，细胞学分析，发现相较于野生型植株，osltp47突变体的花粉壁发育存在明显的缺陷。综上所述，该研究揭示了两个不同位置的脂质转运蛋白OsLTP47和OsC6可能以接力方式协同运输花粉壁组分到花粉外壁的分子机制，为完善花粉壁组分的运输网络提供了重要的线索。

 

　　华南农业大学亚热带农业资源保护与利用国家重点实验室/生命科学学院，岭南现代农业科学与技术广东省实验室博士生陈礼彬、纪宠辉、周德贵为该论文共同第一作者，陈乐天教授和谢勇尧副教授为共同通讯作者。相关工作得到广东省自然科学基金杰出青年项目，国家自然科学基金、广东省重大基础与应用重大项目等资助。