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解析花粉耐热新机制:九三学社河南大学委员会张学斌教授团队在国际知名植物学期刊刊发新发现

日期:2023年09月18日 14:34

孢粉素是植物花粉外壁的主要成分,能帮助雄配子抵御各种环境胁迫,被认为是早期植物向陆地定植的关键。苯丙烷类衍生物,被证明是孢粉素的结构组成。然而,由于孢粉素结构的复杂和极强的化学惰性,同时受分析手段的限制,其确切的化学组分仍然未完全解析,合成机制仍需要进一步探索。

9月9日,国际知名植物学期刊Plant Communications在线发表了九三学社河南大学委员会社员、河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室教授、博士生导师张学斌团队题为“Maize and Arabidopsis VAMP726 confers pollen resistance to heat and UV radiation by influencing lignin content in sporopollenin”的研究论文。该研究发现来自玉米和拟南芥花粉细胞壁的孢粉素中存在常见的H、G、S三种木质素单体,并确定VAMP726是孢粉素中木质素含量的遗传调节因子。调控VAMP726的表达能够极大地影响花粉对热和紫外线辐射的抵抗力。

该研究首先通过硫代酸解法,对玉米和拟南芥花粉的孢粉素的化学组成进行了详细解析。对其裂解产物进行核磁共振(NMR)以及气相色谱串联质谱(GC-MS)的检测,分析了其中的中苯丙烷类衍生物的种类和含量。确定了H、G、S三种木质素单元均是玉米和拟南芥孢粉素的结构成分,且H单元是孢粉素中木质素的主要形式。该组成形式极具特点,和常规的植物次生细胞壁的结构组成有很大区别。

本研究中GC-MS以及蛋白质组学分析依托于河南大学多组学联合研究中心,得到了国家自然科学基金、河南省高等学校重点科研项目的资助。此次高层次成果的刊发,充分体现了九三学社社员投身科研的踏实勤恳和科技报国的责任与担当。

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