PTC2在调控绒毡层细胞程序性死亡和花粉壁形态建成的重要新机制

来源：植物科学最前沿

原标题：上海交通大学张大兵教授团队解析了PTC2在调控绒毡层细胞程序性死亡和花粉壁形态建成的重要新机制

近日，Plant Physiology在线发表了上海交通大学植物发育生物学研究室张大兵课题组的题为“Rice AHL family protein PTC2 is involved in tapetal PCD and pollen wall patterning”的研究论文，研究结果首次报道了AT hook DNA结合蛋白PTC2调控水稻绒毡层PCD和花粉壁发育过程中起到的重要功能。

该研究通过基因图位克隆方法结合高通量测序分离到编码一个AHL家族AT-hook DNA结合蛋白，参与绒毡层细胞程序性死亡和花粉壁的形成。ptc2突变体在花药发育后期仍旧表现为绒毡层细胞持续存在，TUNEL分析显示在ptc2突变体中延迟发生DNA片段化，直至花药发育后期才达到最大程度的DNA片段化。通过一系列细胞生物学分析表明ptc2突变体表现为绒毡层细胞降解延迟，花粉外壁发育异常，无外壁内层，柱状层塌陷，最终导致完全雄性不育。蛋白亚细胞定位结果表明PTC2是一种核定位蛋白，蛋白定位分析显示PTC2在绒毡层中高表达。花药角质蜡质含量生物化学测定分析结果表明，ptc2花药角质单体含量显著降低，这与一系列脂类合成基因的表达改变也是相一致的。ptc2的绒毡层细胞延迟降解的表型与该实验室之前报道的水稻绒毡层PCD突变体ptc1相似。PTC2在绒毡层PCD中和在花粉壁发育模式建成中的作用，更好的扩展了我们在水稻雄性生殖发育调控网络方面的认识，为今后的分子育种奠定了理论基础。

上海交通大学生命学院巴基斯坦籍留学生Muhammad Uzair为论文第一作者，张大兵教授为通讯作者，实验室梁婉琪研究员，石建新老师、余婧老师、徐大伟老师、德国波恩大学Lukas Schreiber 教授、韩国庆熙大学Ki-Hong Jung教授对该工作亦有重要贡献。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和高等学校学科创新引智计划的资助。