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植物開花受精發育形成果實是人類熟知的自然規律，也為人類提供了賴以生存的口糧。然而，自1904年植物的受精恢復被發現以后，植物如何感知雌配子受精失敗進而啟動受精恢復，成了延續百年的科學之問。中國科學院遺傳與發育生物學研究所李紅菊研究組的一項最新研究，發現了雌配子直接通過分泌花粉管吸引信號恢復受精的機制，回答了為什么雙受精失敗，胚珠會持續吸引花粉管這一問題，也為回答自然界有些物種的助細胞在進化中丟失提供了線索，并為通過人工授粉挽救瀕危物種提供理論參考。

上述研究北京時間7月28日在線發表于《細胞》，李紅菊研究員為通訊作者。審稿人評價“這項工作很重要”“這一研究發現了一個意料之外的中央細胞的功能”。

被子植物的胚囊被包裹于胚珠中，一般包含兩個助細胞、兩個雌配子(一個卵細胞和一個中央細胞，受精后分別發育成胚胎和胚乳)，以及三個反足細胞。過去20年的研究發現，助細胞分泌花粉管吸引信號，在植物受精中發揮重要作用。

值得一提的是，李紅菊研究組發現通過生物技術獲得的缺失助細胞的胚珠，受精恢復機制可以不依賴助細胞，確保植物繁殖成功。那么，受精恢復的秘密到底藏于何處?研究人員想到了中央細胞。

李紅菊和遺傳發育所所長楊維才院士的早期研究工作，證實中央細胞參與花粉管吸引。基于此，研究人員通過轉錄組分析方法，確定了97個候選小肽分子并進行體外純化再通過體外花粉管吸引實驗進行一一驗證，最終篩選出SALVAGER1(SAL1)和SAL2這兩個具有花粉管吸引能力的信號分子。

為進一步證實這一新發現，研究人員利用基因編輯技術構建了缺失SAL1/2功能的擬南芥突變體。實驗結果顯示，中央細胞SAL1/2花粉管吸引過程，與已知的助細胞花粉管吸引過程存在功能冗余，并表明SAL1/2是雌配子控制的受精恢復機制的主效因子。

通過抽絲剝繭、層層論證，研究組最終證明了中央細胞通過分泌SAL1/2直接參與植物的受精恢復機制。研究團隊對擬南芥的近緣種琴葉擬南芥也開展了類似研究，并且得到了同樣的結論。

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