华北农学报

作者：周利明, 张烨, 颜格雅, 房玮

单位：华北理工大学 生命科学学院,河北 唐山 063210

关键词：花粉管,极性生长,蛋白激酶,磷酸化,钙信号途径,

基金：国家自然科学基金项目(31400168); 河北省自然科学基金项目(C2018209112)

花粉管是植物有性生殖的重要结构之一,其生长需要精密的细胞内外信号协调。钙离子作为重要的第二信使,在花粉管生长的各个阶段发挥重要作用。钙离子通过离子通道从外部或内源性钙离子库进入细胞质,并通过钙离子泵和转运体被逆向转运出去,以维持钙离子动态平衡。这种钙离子内流与外排的协调调节,是钙离子信号建立与维持的关键。钙依赖蛋白激酶(CPK)和类钙调神经磷酸酶B亚基(CBL)是两类重要的钙离子感受蛋白,它们能够感知细胞内钙离子变化,并通过磷酸化下游靶蛋白调控花粉管的极性生长。具体而言,CBL信号通路通过调节离子平衡和液泡动态来参与调控,而CPK信号通路则通过调节水分通道、一氧化氮合成、离子通道等,影响花粉管的膨压、生长速度和生长方向。这些钙离子信号分子与小G蛋白ROP1及其下游通路之间存在复杂的相互调控关系。综述了钙离子信号在花粉管生长中的关键作用,并阐述了参与钙离子信号调节的蛋白激酶家族及其信号通路的调控机制,为深入理解花粉管极性生长的分子机制提供了重要参考。

来源：2024年第S1期

《华北农学报》期刊编辑部

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