90周年校庆科技系列学术活动第31场：北京大学瞿礼嘉教授做客我校“新世纪论坛”

11月24日下午，国家杰出青年基金获得者，教育部重大人才项目者特聘教授，北京大学生命科学学院瞿礼嘉教授做客我校“新世纪论坛”，于生命科学学院102报告厅作了题为“植物双受精过程中若千重要科学问题的研究”的精彩报告，该报告为我校90周年校庆科技系列学术活动“新世纪论坛”（第31场）。报告由生命科学学院唐晓艳教授主持，生命科学学院高彩吉副院长、张盛春教授、赖建彬教授、张钟徽教授等多位老师及120余名研究生聆听了报告会。报告开始前，唐晓艳介绍了瞿礼嘉老师的教育背景和科研经历。

瞿礼嘉在报告一开始时就指出， “传宗接代”是植物生存的最高目标。他以双子叶植物—拟南芥作为研究对象，对一系列被子植物双受精涉及的科学问题进行了探究。首先，花粉管是如何导航至胚珠处进行受精，瞿教授团队证明了AtLYRE1s/PRK6介导的信号途径对于拟南芥的受精成功是充分但不必要的，随后发现AtLYRE1s/PRK6信号途径促进同种花粉管优先进入胚珠。那为何拟南芥的近缘物种A.lyrata的花粉管也能导入拟南芥的胚珠呢？瞿教授团队发现了一系列无种属特异性的花粉管吸引信号（命名为XIUQIUs，绣球），XIUQIUs可以吸引其它植物种的花粉管。那为何每次只有一根花粉管进入胚珠呢？瞿教授团队发现在雌蕊种隔膜处表达的三个受体FER、ANJ、HERK1控制多花粉管穿出的表型，同时发现花粉管内表达的5个RALF小肽也能调控多花粉管穿出，这说明抑制多花粉管的穿出是由雄方的信号与雌方的受体识别，建立一个屏障，同时调控多花粉管穿出。当第一次受精失败后，花粉管爆裂，雄方的RALF小肽信号消失，隔膜处打开，进行受精补偿。非常有趣的是，这5个RALF小肽也是人们长期以来寻找的控制花粉管接收FER、ANJ、HERK1受体复合物的信号。

在上个世纪50年代的远缘杂交研究中，研究人员曾尝试使用同种花粉与异种花粉进行混合授粉，以帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍，促进不同种植物之间的远缘杂交，这就是著名的"花粉蒙导效应"（Pollen Mentor Effect）。瞿教授最新发表的Science论文建立了一个“锁钥模型”，解释了花粉蒙导效应：由柱头的乳突细胞表面的受体FER/ANJ/HERK1/CVY1、乳突细胞自分泌小肽sRALF1/22/23/33，以及细胞壁蛋白LRX3/4/5这些组分组成"锁"，该“锁”能阻止花粉管穿入柱头；本身的花粉以及近缘植物种的花粉携带的7个旁分泌小肽pRALF10/11/12/13/25/26/30即为"钥匙"，该“钥匙”打开柱头处的"锁"，使得花粉管可以穿入柱头。远缘植物的花粉由于没有携带这个“钥匙”，打不开柱头处的“锁”，因而远缘植物的花粉管就无法穿入柱头，这就形成了不同植物种间/属间杂交的障碍。瞿教授团队通过对“锁”蛋白进行突变，远缘花粉管能够穿入柱头，克服了生殖障碍，并获得了2700万年前分化植物之间的杂交胚。

瞿教授的报告风趣幽默，生动形象。报告结束后，参会师生积极交流，不断提出精彩问题，瞿教授对此作出一一回答。最后，唐晓艳对瞿礼嘉教授表示诚挚的感谢。随后瞿教授与生科院老师共同参观了我校生物园的美丽异木棉及生科院实验基地，并与生科院相关教师探讨了后续课题合作计划。