科海观潮—肌醇盐和Cl-流调控花粉管的生长和细胞的体积

花粉管生长是生物系统中自发组织的一个重要实例。在这些自发系统中，通过交互反馈通路传递信号，从而控制并调整分子及生化参数使之最适于生长和发挥 作用。花粉作为一种研究植物细胞发育、生长以及生物生理学的模式材料，发现花粉管的振荡生长与Ca2+、H+、K+三种阳离子振荡内流有关。

在哺乳动物分泌细胞中，Cl-通道作为重要的调节者调控分泌活动并维持细胞体积。已经证明肌醇3,4,5,6-四磷酸盐负调控Ca2+激活Cl-通道。不同的肌醇磷酸盐作用于花粉管时，肌醇3,4,5,6-四磷酸盐的作用最强。

Feijó 等研究人员应用非损伤微测技术探索了肌醇3,4,5,6-四磷酸盐和Cl-流之间的潜在关系。研究发现，在烟草和百合花粉管尖端出现振荡的Cl-外流，从 距尖端12μm开始沿着花粉管出现持续内流。氯通道阻断剂DIDS（4,4’-diisothiocyanatostilbene- 2,2‘-disulfonicacid）和5-硝基-2-(3-苯丙氨基)-苯甲酸（5-nitro-2-(3- phenylpropylamino)benzoicacid）分别在80μM和20μM时能够完全抑制烟草花粉管生长，诱导细胞体积增大，扰乱尖端 Cl-外流。另外，肌醇3,4,5,6-四磷酸盐编码的信号不利于花粉管生长，并可诱导细胞体积增大，扰乱正常的Cl-振荡外流。相关分析表明Cl-外流 的周期在时间上与生长周期吻合，且生长周期中Cl-外流与囊泡运动有关。

这一研究对于认识调控花粉管平衡和生长网络中的Cl-动力学非常重要。

关键词：花粉管（pollentube）; Cl-流（Chlorideflux）; 肌醇3,4,5,6-四磷酸盐（inositol3,4,5,6-tetrakisphosphate）.

参考文献：Laura Zonia, et al. The Plant Cell, 2002, 14: 2233-2249.

注：非损伤微测技术(NMT)包括：SIET、SVET、SPET、SERIS、SERP、SERE、SRET、MIFE®等。

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