近日,许盛宝教授团队在The Plant Cell上发表了题为“Maternal nitric oxide homeostasis impacts female gametophyte development under optimal and stress conditions”的研究论文,揭示了母体中一氧化氮的动态平衡调控雌配子体(也称胚囊)发育的分子机制,为研究正常和逆境条件下植物育性和作物产量提供了重要参考。
该研究发现,一氧化氮稳态对于正常和胁迫条件下的雌配子体发育都至关重要。一氧化氮稳态由S -亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)精确调控,GSNOR在受精前的胚珠母体组织中特异积累,间接控制雌配子体的发育。GSNOR功能缺失突变体hot5 中内源一氧化氮积累,或外源施加一氧化氮供体,均可抑制母体生长素向雌配子体的运输,从而影响雌配子体的发育。此外,在胁迫条件下,增强一氧化氮的控制能力和生长素供应都可以显著提高植物育性,这表明母体一氧化氮稳态和生长素供应是调节雌配子体发育的关键。综上所述,植物母体可以通过整合外部胁迫条件(一氧化氮稳态)和内部生长线索(生长素)来调控雌配子体的发育,为植物响应不利环境调控育性提供了新机制。
一氧化氮调控雌配子体发育的分子机制模式图
许盛宝教授和美国马萨诸塞大学Elizabeth Vierling教授为该论文的共同通讯作者,博士后王君哲和博士生郭效龙为论文的共同第一作者。作物抗逆与高效生产全国重点实验室为本研究提供了支持。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。
文章链接:
https://doi.org/10.1093/plcell/koae043