植物胚表皮是种子发育过程中胚合成的疏水屏障。在种子萌发时,胚表皮可减少幼苗的水分散失,对幼苗的生存至关重要。胚表皮的形成依赖于两个类受体激酶(GSO1和GSO2,GASSHO)和一种枯草杆菌蛋白酶ALE1(ABNORMALLEAFSHAPE1)。gso1gso2和ale1突变体都会抑制胚表皮的形成。已有的研究发现,枯草杆菌酶(subtilase)参与肽激素前体的加工,但ALE1是如何参与肽信号的产生并进一步影响依赖于GSO1/2的表皮形成尚不清楚。
近日,Science在线发表了法国里昂大学研究团队一篇题为Atwo-waymoleculardialoguebetweenembryoandendospermisrequiredforseeddevelopment的论文,报道了一条胚和胚乳之间的双向信号通路,该信号通路可在种子发育过程调控胚表皮的形成。
该研究发现,硫酸化肽TWISTEDSEED1(TWS1)是类受体激酶GASSHO的配体。TWS1前体和GASSHO受体都是在胚中产生,而枯草杆菌蛋白酶是在胚乳中产生。枯草杆菌蛋白酶介导来源于胚的TWS1前体加工,释放活性肽,进一步激活胚中依赖于GASSHO的表皮形成。枯草杆菌蛋白酶的空间特异性导致双向肽信号传导途径,控制胚表皮的形成;而与此相反的是,依赖于GASSHO的凯氏带形成信号通路是单向的。这表明GASSHO受体在植物体内不同途径中的功能是独立的。
Modelforembryoniccuticleintegritymonitoring
综上,该研究揭示了一条胚和胚乳之间的双向肽信号通路,其可以确保种子萌发前胚表皮的完整性,为后期种子的萌发提供重要基础。
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