武汉植物园展现中国鹅掌楸结实率低下的缘故原由

鹅掌楸(LiriodendronChinese(Hemsl.)Sargent.)是木兰科鹅掌楸属落叶乔木，叶似马褂，故又名马褂木。与同属的北美鹅掌楸被普遍应用在景观种植、生物能源制造、古植物学、系统生物学、植物系统进化等不同领域。虽然鹅掌楸具有良好的观赏价值和重要的科研价值，但其生计状态却令人堪忧，已被列入第一批濒危物种名单，在2021年被定为国家二级重点保护野生植物。鹅掌楸的自然结实率极低(10%左右)，其群落漫衍呈点状、断带式。影响鹅掌楸结实率的缘故原由庞大而多样，已有研究效果解释鹅掌楸在有性生殖历程中的一些步骤出现障碍，因此，对于鹅掌楸有性生殖历程中发生的生物学事件的深入系统研究有助于进一步展现鹅掌楸低结实率的缘故原由。
中国科学院武汉植物园资本植物繁殖生物学课题组博士研究生李明在杨平仿研究员指导下，以鹅掌楸授粉后不同时间点的雌蕊为材料，通过卵白质组学中常用的基于凝胶(双向电泳)和非凝胶(i-TRAQ)的方式，结合卵白质质谱判定技术，划分判定到51和468个卵白质的表达量在授粉前后发生变化。通过对这些不同表达的卵白质举行成果分类发现，共有66个卵白质参加有性生殖生物学历程。结合牝牡蕊发育和花粉萌发等的形态学观测效果，进一步分解发现以卵白质二硫键异构酶A6和胚胎发育缺陷卵白质为代表的不同表达的卵白质与鹅掌楸的低结实率现象高度相关，推测这些参加有性生殖历程的卵白质的不同表达影响了鹅掌楸的受精历程。该研究效果为进一步展现鹅掌楸低结实率的分子机制提供了重要的理论基础。
以上研究得到国家自然科学基金(31300516)和中国科学院百人设计的配合支持。相关研究效果揭晓在国际期刊PLoSONE(2014,9(6):e99970)上。