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https://link.springer.com/article/10.1007/s42994-020-00022-1

​高等开花植物花粉的表面具有物种特异性的花粉外壁纹饰，这些纹饰是由外壁组分孢粉素在花粉表面按照特定方式沉积和聚合形成的。花粉母细胞经过减数分裂形成的四分体中，小孢子表面形成的初生外壁决定了孢粉素的初始积累位置和花粉外壁的最终模式，因此被认为是外壁形成的模板。虽然目前对孢粉素组分合成和转运途径的认识有了很大进展，但对花粉外壁模式的形成机制，包括初生外壁的组分及其调控孢粉素沉积的方式还知之甚少，这些也是植物生物学研究中一直希望解答的问题。

近日，上海交通大学生命科学技术学院梁婉琪研究团队在aBIOTECH期刊在线发表了题为“NERD1 is required for primexine formation and plasma membrane undulation during microsporogenesis in Arabidopsis thaliana”（点击题目或下方图片查看原文）的研究论文。

拟南芥中NERD1 (NEW ENHANCER OF ROOT DWARFISM1) 编码一个包含FG-GAP重复结构域的蛋白，之前的研究发现NERD1功能缺失会导致多效应的发育缺陷，包括主根生长、根毛扩展、下胚轴延伸、胚珠的数目及植物的育性都受到影响（Cole et al. 2018; Yuan and Kessler 2019）。然而NERD1是如何影响雄配子的发育并不清楚。

在本研究中，梁婉琪教授团队揭示了NERD1在初生外壁形成中的重要作用。他们发现nerd1突变体小孢子在四分体时期不能形成初生外壁、包裹在四分体外的胼胝质层变薄，相应地小孢子的细胞膜不能形成波浪状弯曲。初生外壁的缺失使得孢粉素前体不能在小孢子表面正常沉积和聚合，而是堆积在花药腔中。缺少外壁结构的小孢子后期发生降解，导致花粉败育。减数分裂期间NERD1在花药壁最内层的绒毡层细胞中高表达，四分体形成后NERD1移动到花药腔和小孢子表面，研究人员推测NERD1可能参与了初生外壁组分的转运过程。该研究为了解植物花粉外壁纹饰模板的形成机制提供了新的认识。

上海交通大学生命科学技术学院徐大伟博士和Palash chandra Mondol博士为论文共同第一作者，梁婉琪研究员为通讯作者，该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和高等学校学科创新引智计划的资助。

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Cite this article as:

Xu, D., Mondol, P.C., Ishiguro, S. et al. NERD1 is required for primexine formation and plasma membrane undulation during microsporogenesis in Arabidopsis thaliana. aBIOTECH (2020). https://doi.org/10.1007/s42994-020-00022-1