北京大学瞿礼嘉教授Cell子刊发表重要成果

　　

生物通报道  来自北京大学、德国雷根斯堡大学、美国新泽西州立大学的研究人员证实，母系ENODLs是拟南芥中花粉管接受(pollen tube reception)的必要条件。这一研究发现发布在8月11日的《Current Biology》杂志上。

北京大学****瞿礼嘉 (Li-Jia Qu)教授是这篇论文的通讯作者。其主要研究方向包括植物中调节植物体内激素水平的机制，RING E3连接酶介导的的蛋白质泛素化修饰过程在雌雄配子体以及胚胎发生发育过程中的作用，和拟南芥转录因子基因功能鉴定。

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2013年5月，瞿礼嘉教授领导北京大学生命科学学院的研究人员，在拟南芥中鉴别出了两种新的膜结合受体样激酶（receptor-like kinase，RLK）：LIP1和LIP2，并证实它们是控制花粉管引导的重要因子，相关论文发表在Current Biology杂志上（北京大学Cell子刊揭示重要因子 ）。

长期以来，科学家们一直想按照人类的设计定点改造特定基因以提高水稻的产量和质量，但定点基因改造技术在水稻等植物中一直没有突破。2013年，北京大学生命科学学院的瞿礼嘉教授实验室首次利用最新的CRISPR-Cas系统成功地实现了对水稻特定基因的定点突变，效率达到80％以上。这一研究成果公布在Cell Research杂志上（北大瞿礼嘉教授Cell Res获CRISPR技术研究进展 ）。

2016年，北京大学生命科学学院瞿礼嘉研究组通过反向遗传学、分子生物学以及生物化学方法针对两个植物特有的RNA结合蛋白RZ-1B和RZ-1C进行了生物学功能鉴定。这项工作从分子水平阐明了RZ-1B/1C这两个植物特有的RNA结合蛋白的工作机理，为人们深入理解植物中RNA结合蛋白调控生长发育的分子机制提供了全新的角度。发表在国际知名学术期刊Plant Cell上（瞿礼嘉研究组发现控制RNA剪切以及基因表达的重要基因 ）。

在显花植物的授粉受精过程中,成熟的花粉落到雌蕊柱头上,与柱头细胞相互识别,进而激发花粉水合并萌发出花粉管,花粉管侵入柱头细胞后朝着雌蕊中的胚珠进行极性生长,经雌蕊的引导组织和珠柄到达胚珠,进入胚囊并爆裂释放出两个精细胞进行双受精。花粉管进入胚囊后,与胚囊中的助细胞互作诱导花粉管爆裂释放精细胞的过程称为花粉管接受,该过程是植物完成有性生殖的一个重要环节。尽管近期已发现了几个与花粉管接受相关的重要因子，当前对于其潜在的信号通路机制仍知之甚少。

在这篇新文章中，研究人员证实一组雌性特异性小蛋白ENODLs（ENs）是花粉管接受的必要条件。Ens特征性地具有一个质体蓝蛋白样(PCNL)结构域，一个阿拉伯半乳聚糖(AG)糖模块（glycomodule），和一个预测的糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定基序。

他们证实Ens在助细胞质膜上不对称分布，累积在丝状器中，在那里到达的花粉管与胚囊进行了通讯。EN14强有力且特异地与受体样激酶FERONIA胞外域发生了互作，FERONIA定位在助细胞表面，已知至关重要地控制了花粉管接受。研究人员证实，野生型花粉管在进入五倍功能丧失EN突变体胚珠中后无法停止生长及爆裂，表明Ens在雌雄通讯和花粉管接受中起重要作用。并且，通过内源性启动子过表达EN15可扰乱花粉管导向，降低生育力。

这些数据表明，雌性来源的ENODLs在雌雄通讯和受精中起着至关重要的作用。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Maternal ENODLs Are Required for Pollen Tube Reception in Arabidopsis

During the angiosperm (flowering-plant) life cycle, double fertilization represents the hallmark between diploid and haploid generations [ 1 ]. The success of double fertilization largely depends on compatible communication between the male gametophyte (pollen tube) and the maternal tissues of the flower, culminating in precise pollen tube guidance to the female gametophyte (embryo sac) and its rupture to release sperm cells. Several important factors involved in the pollen tube reception have been identified recently [ 2–6 ], but the underlying signaling pathways are far from being understood. Here, we report that a group of female-specific small proteins, early nodulin-like proteins (ENODLs, or ENs)……

作者简介：

瞿礼嘉

2001-至今，北京大学生命科学学院 教授
1997-2001，北京大学生命科学学院 副教授
1995-1997，北京大学生命科学学院 讲师

教育
1995-1997, 英国John Innes Center 博士后
1992-1995，北京大学 生物学 理学博士
1989-1992，北京大学 生物学 理学硕士
1985-1989，北京大学 生物学 理学学士

兼职

2006-至今, 植物分子遗传国家重点实验室学术委员会 委员
2002-至今，北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室 副主任
2002-至今，北京大学北京核磁中心学术委员会 委员
1999-至今，北大－耶鲁植物分子遗传及农业生物技术联合研究中心 副主任

研究方向:
主要有三个研究方向。首先，植物中调节植物体内激素水平的机制包括植物生长素的从头合成、降解以及与糖分子和氨基酸形成辍合物。我们在分子和亚细胞水平研究植物激素的甲基化修饰与植物生长发育（包括叶片卷曲和种子萌发等）之间的调控关系，通过研究这种新的修饰方式可以帮助我们进一步理解植物激素的活性调控的复杂性，解决“激素多种调控方式是否参与其多种生物学功能”这一科学问题。同时植物分枝的调控也涉及生长素，也正在通过功能缺失突变体研究一些基因和途径在这些分枝过程中的作用。其次，我们对由RING E3连接酶介导的的蛋白质泛素化修饰过程在雌雄配子体以及胚胎发生发育过程中的作用感兴趣，目前正在通过反向遗传学的方法进行研究。其三，我们正在系统地对拟南芥转录因子基因进行功能鉴定。