进化过程中,植物的精子细胞失去了长距离运动的能力。依赖花粉管的生长,植物的雄配子(精子)到达胚囊的雌配子(卵细胞)和中央细胞附近,以完成双受精作用,启动胚和胚乳的发育。在柱头上萌发的花粉产生花粉管,能导向珠孔生长进入胚珠,是花粉管能够将精子运送到胚囊中的前提。
生科院张宪省教授研究组发现拟南芥编码甘露糖基转移酶的基因APTG1(斜体)突变后,花粉管就不能正常生长到达珠孔部位,造成受精失败。APTG1(斜体)编码拟南芥的一个甘露糖基转移酶,是合成GPI锚定蛋白所需的GPI锚(GPI anchor)所必需的。APTG1与人细胞的PIG-B以及酵母细胞GPI10同源,它们在GPI锚合成过程中负责添加第三个甘露糖基。此外,该研究还发现,APTG1也参与拟南芥胚胎早期的发育。
该研究结果以“ABNORMAL POLLEN TUBE GUIDANCE1, an Endoplasmic Reticulum-Localized Mannosyltransferase Homolog of GLYCOSYLPHOSPHATIDYLINOSITOL10 in Yeast and PHOSPHATIDYLINOSITOL GLYCAN ANCHOR BIOSYNTHESIS B in Human, Is Required for Arabidopsis Pollen Tube Micropylar Guidance and Embryo”为题于2014年8月发表在《Plant Physiology》杂志上(Vol. 165, pp. 1544–1556),张宪省研究组的博士生代新仁和高新起教授为该论文的共同第一作者。该研究得到了科技部国家重大科学研究计划项目和国家自然科学基金项目的资助。