Cell子刊上发表孙蒙祥教授研究组的重要研究成果
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发布时间：2012/10/31
近日，本室植物生殖方面的研究结果在国际权威期刊、Cell子刊《Developmental Cell》(影响因子14.2)上在线发表（http://www.cell.com/developmental-cell/abstract/S1534-5807(12)00422-4）。该结果由本室孙蒙祥教授研究组完成，论文题目为“Mitochondrial GCD1 Dysfunction Reveals Reciprocal Cell-to-Cell Signaling during the Maturation of Arabidopsis Female Gametes”，共同第一作者为本室研究生邬建军和青年教师彭雄波，来自武汉植物园的辛海平博士参与了该项研究，通讯作者为孙蒙祥教授 。
被子植物的胚囊含有多种细胞，包括卵细胞、中央细胞、助细胞和反足细胞。卵细胞和中央细胞作为雌配子体，分别与两个精细胞受精后发育成胚和胚乳。最近研究显示卵细胞或中央细胞能够传递信息给其它胚囊成员细胞并影响它们的发育，但是科学家们对于其中的细节，了解的并不十分清楚。更重要的是，迄今为止，在发育上高度同步的卵细胞与中央细胞之间是否存在信息传递仍然未知。
在这篇文章中，孙蒙祥研究组发现一种核编码并定位于线粒体的蛋白：GAMETE CELL DEFECTIVE 1 (GCD1，配子细胞缺陷1) 参与了卵细胞与中央细胞之间的细胞通讯。研究人员发现，当卵细胞的GCD1 或ADP/ATP carrier protein 2 (AAC2，二磷酸腺苷/三磷酸腺苷运输蛋白2)功能受到干扰，不仅卵细胞，而且中央细胞的发育也会受到影响，反之亦然。这表明线粒体参与了卵细胞和中央细胞之间的相互交流，这种交流能调控卵细胞和中央细胞的协同发育以保证它们的同步成熟。该研究同时也表明卵细胞和中央细胞的最终成熟对于双受精并不是必要的，但是对于启动胚胎发育和胚乳发育却是必须的。
据悉，过去几十年里，以作物有性生殖为基础的杂交育种为农作物产量提高作出了巨大贡献。但进一步提高育种水平仍有赖于我们对作物有性生殖过程分子机制的深入理解。越来越多证据表明作物生殖过程和育性形成的分子机理研究是解决作物种间杂交不亲和、育性转换、远缘杂交生殖隔离等育种难题的必要基础，可为作物产量提高提供重要的理论依据和新技术手段。因此，孙蒙祥研究组的该项生殖发育分子基础的研究具有极为重要的理论价值与潜在生产实践意义。