植物亲子关系：对开花植物性生活的新认识

植物有复杂的性生活，就像人类一样。就像我们一样，他们的性生活也涉及到很多交流和相互兼容的测试。今天让我们来看看植物性的喧嚣世界。

植物性力学

除了漂亮，花还包含植物的生殖器官：雄配子在雄蕊中产生，雌配子在心皮中发现，心皮顶部有一个花柱。为了产生花粉，“母细胞”经历一轮减数分裂，然后是一轮有丝分裂。这意味着每个花粉细胞包含两个精子细胞和一个营养细胞。

至于雌性，在胚珠中发现七个细胞：一个卵细胞，两个参与信号传递的协同细胞，一个滋养发育中胚胎的大中枢细胞，以及三个最终解体的反足细胞。

一旦花粉粒落在花柱上，魔法就会发生。这也是手机通讯开始的时候。

引诱他们进来

精子通过花粉管进入胚珠。花粉管由营养细胞发育而来；花粉管对胚珠的引导依赖于蛋白质信号的分泌。

一组富含半胱氨酸的肽，称为诱饵，是最著名的信号蛋白，已知能吸引兼容的花粉管。在这些（和其他）信号的帮助下，花粉管最终穿透胚珠，一个精细胞与卵细胞受精，另一个精细胞与中央细胞受精。

虽然植物性的机制已经被人们所熟知很长一段时间了，但是直到最近，参与雌雄交流的蛋白质仍然是一个谜。最近发表在《蛋白质组研究与基因组生物学》杂志上的两项研究，分别对开花植物的胚珠和花粉管进行了脱衣处理，以观察开花植物的求偶过程。

胚珠

为了研究胚珠分泌的蛋白质，蒙特勒阿尔大学的一个研究小组用一些马铃薯植物做媒人，然后解剖心皮，得到胚珠。胚珠也分泌一种充满糖的液体，为花粉管的生长创造一个最佳的微环境，但是在这种液体中发现的蛋白质从未被描述过。

他们在卵巢分泌组中发现了305种独特的蛋白质，其中大部分涉及代谢、细胞生长和刺激反应过程。

比较蛋白质组学分析发现，其中128个蛋白质参与了花粉-胚珠的相互作用。大多数在mRNA水平上也没有发现。

近三分之一的胚珠分泌蛋白不含传统的信号肽，说明非常规蛋白分泌途径在植物生殖中的重要性。Liu等人。提示胚珠分泌的糖液有助于调节这些非常规分泌蛋白的表达。

随着花粉管的发育，它也会分泌一些蛋白质。哈菲德和他的同事（来自捷克科学院）最近发表了基因组生物学中第一个花粉管分泌体。作者鉴定了花粉管穿透雌性生殖组织后分泌的801种蛋白质。超过一半的蛋白质是非常规分泌的，作者首次展示了这一过程。

目前还不清楚为什么花粉管会分泌自己的蛋白质，但作者认为分泌体可能参与感知胚珠释放的引导信号。

在这两篇文章中，植物性生活过程中分泌的大量蛋白质都受到转录后和翻译后修饰的影响，表明广泛应用的基因表达研究仅显示了非常有限的图景。

然而，直到最近，由于技术上的限制，研究人员还不能完全研究胚珠和花粉管分泌体，而研究的方式与实际情况非常相似。半活体方法的发展为我们理解开花植物繁殖中的交流铺平了道路。