拟南芥中BONOBO转录因子通过正向调控STICKY GENERATIVE CELL促进生殖细胞内化

来自日本的研究人员为揭示被子植物生殖细胞内化的遗传调控机制，通过比较拟南芥野生型与bnb1;bnb2、sgc-1突变体，发现BNB转录因子通过正向调控SGC基因表达，分步调控胼胝质动态变化，最终建立"细胞套细胞"的花粉特殊结构。该研究为植物生殖发育提供了重要理论依据。

　　

在开花植物的双受精过程中，三细胞结构的雄配子体（花粉粒）需要通过快速延伸的花粉管，将两个不能自主运动的精细胞输送至雌配子。这一精妙过程依赖于独特的"细胞套细胞"花粉结构——较小的生殖细胞(generative cell)被精准内化到较大的营养细胞(vegetative cell)细胞质中，该过程受到严格调控的形态发生程序和胼胝质(callose)动态变化控制。

为解析生殖细胞内化的遗传机制，研究人员比较分析了拟南芥(Arabidopsis)野生型与两种突变体：分别缺失DUF707家族基因STICKY GENERATIVE CELL(SGC)和bHLH转录因子BONOBO(BNB1/BNB2)功能的突变体。研究发现，野生型生殖细胞内化经历四个连续步骤，而bnb1;bnb2双突变体因半球形胼胝体溶解不完全停滞在第三步，sgc-1突变体虽能进行到第三步，但因内壁侧(intine-side)胼胝质溶解障碍而无法完成第四步。

转基因分析显示，利用SGC启动子报告基因和各种BNB表达载体证实，SGC的表达受到BNB转录因子的正向调控。这些发现深化了对生殖细胞内化过程中BNB转录因子及其下游组分（包括SGC）参与的细胞学和遗传调控机制的理解，为被子植物独特的生殖细胞发育模式提供了重要见解。