花粉管在雌蕊组织内的正常生长是保证被子植物有性繁殖成功的重要环节,是提高植物授粉和受精效率以及提高作物产量的基础。尽管花粉管的生长对授粉的完成很重要,但人们对花粉管在雌蕊组织中生长的调控机制仍知之甚少。在本研究中,我们通过细胞生物学、分子生物学及遗传学等方法研究了拟南芥(Arabidopsis thaliana)花粉及花粉管特异表达的SKU5-Similar(SKS)家族的SKS13基因参与调控花粉管在引导组织内生长的功能,主要结果如下:在拟南芥SKS家族的19个基因中,SKS13在花粉中的表达量最高且较为特异,其突变体的雌配子传递效率无明显异常,而雄配子体传递效率明显降低,表明了SKS13参与维持雄配Regorafenib配制子体的功能。分析发现,sks13突变体花粉的活力、外形及花粉的体外萌发率与野生型相比均没有明显差异,但是花粉管在体外生长初期的长度明显短于野生型,且花粉管在体外培养时更容易破裂。进一步研究发现sks13突变体的花粉管更容易破裂可能是由于其顶端细胞壁中的果胶积累变少,纤维素含量增多引起的。sks13突变体的花粉管在雌蕊组织中生长变慢,造成了其雄配子体传递GDC-0973生产商效率降低,角果变短,种子数目变少。预测SKS13蛋白的氨基端含有一个信号肽。为了研究SKS13的亚细胞定位,我们构建了两种亚细胞定位载体,即GFP序列分别融合在信号肽序列末端(GFP-SKS13)及SKS13羧基端(SKS13-GFP),分别转入sks13-1突变体中。结果显示sks13-1突变体中表达GFP-SKS13时SKS13定位于花粉管内部,而表达SKS13-GFP时则定位于花粉管的细胞质和顶端的细胞壁区域。但是只有转入SKS13-GFP时能恢复突变体的育性,因此,SKS13的正确定位为花粉管的细胞质和顶端的细胞壁。利用转录组学分析sks13突变体与野生型花粉在基因表达方面的差异,结果显示sks13突变体花粉中多个与JA的合成、代谢及信号转导相关的基因表达明显下调,且sks13-1突变体花粉中JA的含量降低。外源抑制剂处理会抑制野生型花粉管中JA的生物合成,使花粉管长度变短并影响果胶在花粉管壁的分布,这与sks13突变体的表型相似。表明SKS13促进JA的medical financial hardship合成,并且通过介导JA的生物合成调节花粉管细胞壁的成分。JINGUBANG(JGB)是一种含有WD-40结构域的蛋白。以前的研究表明JGB通过抑制JA的生物合成来抑制花粉萌发,并维持花粉管在引导组织中的生长。我们的研究发现jgb sks13双突变体花粉的体外萌发率、花粉管细胞壁中果胶与纤维素的分布与jgb突变体更为相近,表明JGB与SKS13分别调控花粉管中JA的水平,JGB抑制而SKS13促进JA的生物合成。在SKS家族中,SKS14在花粉中的表达水平仅次于SKS13,但sks14突变体的雌雄配子体传递效率均没有明显异常,花粉管在引导组织中的生长速度与野生型相比也无明显差异。而sks13 sks14双突变体在引导组织中的生长却明显慢于sks13突变体,这表明SKS13与SKS14调控花粉管在引导组织中的生长时存在功能冗余。以上结果共同表明,SKS13促进JA的生物合成,调节花粉管细胞壁的成分,参与授粉过程中花粉管在引导组织中的生长。