面对全球气候变化、日益增长的人口数量和可耕地面积急剧下降的挑战，提供可持续、有营养、安全优质食物成为人类迫切需要解决的问题。植物的种子和果实是人类和动物的主要食物资源。因此，对植物发育生殖的过程和机理、植物基因以及基因如何与环境信号互动调控植物器官的形成等基础科学问题的研究有助于提高作物的产量、质量和农业生产率。 不同于动物的是，植物在整个生命过程中都可以不断从顶端分生组织、维管束、木栓形成层等组织生成新的结构。植物产生新组织的方式受遗传和所处环境影响。到达某些发育阶段后，植物感受到环境变化进入生殖生长发育期，通过有性或无性繁殖产生新的个体或后代。 2016年第11期发表了Science Bulletin Associate Editor、上海交通大学张大兵教授组织的“植物发育与生殖”专题，重点介绍了植物发育和生殖过程中的分子调控机制。该专题包括3篇特邀评述和2篇研究论文： 植物利用色氨酸为前体的生长素合成过程需要吲哚-3-丙酮酸(IPA)作为中间体。美国加州大学圣迭戈分校的Yunde Zhao教授团队发现拟南芥细菌色氨酸氧化酶RebO可以将色氨酸转化为亚胺形式的 IPA，RebO过表达植株的IPA水平呈现明显改变。这一发现表明拟南芥可以通过两种不同途径避免多余IPA的产生，从而调节生长素合成。Gao Y, Dai X, Zheng Z et al (2016) Overexpression of the bacterialtryptophan oxidase RebO affects auxin biosynthesis and Arabidopsis development. Sci Bull, 61: 859–867
分生组织中的干细胞是植物体组织形成和特化的基础条件。上海生命科学研究院徐麟研究员团队研究了单子叶植物水稻在根、叶发育过程中干细胞谱系的分化。他们发现植物根和叶中维管束发育至少有两个共同途径。此外，他们还研究了水稻不同组织中干细胞标记基因的表达。Zeng M, Hu B, Li J et al (2016) Stem cell lineage in body layerspecialization and vascular patterning of rice root and leaf. Sci Bull, 61: 847–858
次生细胞壁的形成对植物细胞功能和结构具有至关重要的作用。澳大利亚墨尔本大学的Staffan Persson教授团队总结了植物原生细胞壁到次生细胞壁转化过程中在激素水平和转录水平的调控途径，指出需要对推动这一转化过程的代谢机制进行进一步研究。Li Z, Fernie AR, Persson S (2016) Transition of primary to secondary cell wall synthesis. Sci Bull, 61: 838–846
花粉壁是覆盖在植物雄性生殖细胞外表面的一层坚硬的特殊细胞壁结构，其不仅为雄配子体提供机械保护使其免受干燥、环境压力和微生物攻击，对于包括花粉粘附、识别、水合作用和萌发等在内的授粉的各个方面也必不可少。上海师范大学杨仲南教授团队综述了花粉壁发育过程胼胝质壁合成及溶解、初生外壁形成、质膜形成等关键步骤的分子和遗传调控。Xu T, Zhang C, Zhou Q et al (2016) Pollen wall pattern in Arabidopsis.Sci Bull,61:832–837
雄性和雌性配子体的有效通信决定高等植物是否能够成功生殖，而解析这种相互作用的分子调控机制是一个具有挑战性的生物学难题。山东农业大学张彦教授团队对受体激酶介导的花粉管生长和受精过程的最新研究进展进行了总结和探讨。Chai S, Ge F, Li S et al (2016) The journey to glory: receptor-likekinases in pollen tube growth.Sci Bull,61:827–831
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