哥本哈根大学的研究人员对使花粉管生长的原因有了更深的了解

研究人员发现了大自然可能最大的勃起背后的原因-并不是那么大的植物生物学在植物界，雄性花粉粒的性器官在嗅到雌性卵细胞的过程中会长出其自身长度的1000倍。传递两个精子细胞现在，哥本哈根大学的研究人员对使花粉“阴茎”(称为花粉管)生长的原因有了更深的了解。新发现的知识可能对理解人类神经细胞具有重要意义。

花粉

正常花粉管和具有必需生长基因的花粉管的显微照片已关闭。黑线是0.1毫米的刻度。

在植物界的“雄性”中不需要伟哥。当通过风或昆虫转移的雄性花粉粒到达花朵的雌性部分时，一个长的含精子细胞的管会从中生长出来。这种被称为花粉管的管可以延伸数千倍的长度。

超过100年以来，人们一直不清楚这种安装的工作原理。但是现在，哥本哈根大学植物与环境科学系的研究人员已经了解了驱动花粉管生长的因素：由微型泵(称为“质子泵”)驱动的电路。该研究刚刚发表在《自然通讯》上。

“我们对植物的受精机制的真正进步感到惊讶。从教科书中，我们了解到，通过不断在细胞骨架上建立更多的地板(就像生长的支架)，花粉管得以生长并向前推进。但是，人们对此知之甚少。我们的工作使世界变得更加明智。”植物和环境科学系的迈克尔·布罗伯格·帕姆格伦教授说。

每天三毫米的嗅探

像嗅探犬一样，花粉管闻到了埋在雌性结构中的卵细胞的气味，卵细胞最终将成为种子。当管不断延伸其尖端时会发生管生长，此过程称为“尖端生长”。该研究中使用的杂草植物拟南芥的花粉管生长大约每天达到三毫米。

Michael Broberg Palmgren解释说：“花粉管不是刚性的管。它是动态的，在寻找卵子时可以重定向。”

观看有关花粉管寻找雌性花粉的视频(并非来自本研究)。

研究人员的发现是通过在小植物中操纵一组称为AHA的基因而实现的。这些基因使植物能够产生所谓的“质子泵”，从而控制花粉管中的脉冲酸碱平衡并在其细胞膜上产生电压。怀疑这些基因在花粉管生长中起作用，研究人员开始以各种组合“关闭”一些基因。

帕姆格伦教授解释说：“在实验中，我们能够看到关闭基因的'变异花粉管'显着延迟了它们的生长，并且很难找到它们的出路。”

结果可能适用于人的神经生长

作为基础研究，结果的具体应用仍不清楚。但是有关延长花粉管尖端生长方式的新知识(“尖端生长”)可以转移给人类。

“对于控制神经生长的知识知之甚少，这对于神经或大脑损伤的恢复非常重要。在这里，我们的结果可能有助于更好地理解'尖端生长'的过程，即人类神经系统的生长”。

这位教授指出，研究人员仍未完全理解植物的受精以及一般的植物。

“我们研究的越多，结果证明植物越高级。没有论据表明植物比我们人类少。”

该研究由细胞膜和疾病膜泵中心(PumpKin)资助，这是丹麦国家研究基金会为广泛的基础泵研究提供的一部分。

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