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Acetylglutamate kinase is required for both gametophyte function and embryo development in Arabidopsis thaliana

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Journal of Integrative Plant Biology 2017年第9期59卷 642-656页

作者： Jie Huang Dan Chen Hailong Yan Fei Xie Ying Yu Liyao Zhang Mengxiang Sun xiongbo peng State Key Laboratory for Hybrid Rice College of Life SciencesWuhan UniversityWuhan 430072China

The specific functions of the genes encoding arginine biosynthesis enzymes in plants are not well characterized. We report the isolation and characterization of Arabidopsis thaliana N-acetylglutamate kinase （NAGK）, which catalyzes the second step of arginine biosynthesis. NAGK is a plastid-localized protein and is expressed during most developmental processes in Arabidopsis. Heterologous expression of the Arabidopsis NAGK gene in a NAGK-deficient Escherichia coli strain fully restores bacterial growth on arginine-deficient medium, nagk mutant pollen tubes grow more slowly than wild type pollen tubes and the phenotype is restored by either specifically through complementation by NAGK in pollen, or exogenous supplementation of arginine, nagk female gametophytes are defective in micropylar pollen tube guidance due to the fact that female gametophyte cell fate specification was specifically affected. Expression of NAGK in synergid cells rescues the defect of nagk female gametophytes. Loss- of-function of NAGK results in Arabidopsis embryos not developing beyond the four-celled embryo stage. The embryo-defective phenotype in nagk/NAGK plants cannot be rescued by watering nagk/NAGK plants with arginine or ornithine supplementation. In conclusion, our results reveal a novel role of NAGK and arginine in regulating gametophyte function and embryo development, and provide valuable insights into arginine transport during embryo development.

关键词： Acetylglutamate kinase is required for both gametophyte function and embryo development in Arabidopsis thaliana Figure

RPL18aB helps maintain suspensor identity during early embryogenesis

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Journal of Integrative Plant Biology 2018年第4期60卷 266-269页

作者： fei xie hailong yan yang sun yameng wang hong chen wanying mao liyao zhang mengxiang sun xiongbo peng state key laboratory for hybrid rice college of life scienceswuhan universityWuhan 430072China

Summary During embryogenesis, plants are thought to use a mechanism that allows the suspensor to maintain its identity. Here, we reported that RPL18a is involved in this mechanism in Arabidopsis thaliana. The suspensor cells proliferated in rp118aB and formed a multicellular structure rather than undergo pro- grammed cell death, as in wild type. Suspensors of rpl18a expressed the embryo proper marker, DRN：： GFP, but not the suspensor marker, WOX8：：GFP. In addition, auxin accumulated throughout the suspensors of rpl18a proembryos. Suspensor-specific expression of RPL18a could rescue the cell proliferation defects in rpl18a suspensors. These findings supported a role for RPL18a in maintaining suspensor identity.

关键词： DRN GFP WOX Figure RPL18aB helps maintain suspensor identity during early embryogenesis

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别开生面:被子植物受精机制研究的新发现

植物学报 2023年第4期58卷 515-518页

作者：彭雄波孙蒙祥武汉大学生命科学学院杂交水稻全国重点实验室武汉430072

被子植物受精调控机制一直是植物有性生殖领域的研究热点之一。近年来,对于花粉管导向、防止多精入卵以及受精恢复系统启动等关键过程的研究有了快速进展。但迄今发现的主要调控途径均为基于助细胞功能、旨在确保双受精成功的机制,而对... 详细信息

被子植物受精调控机制一直是植物有性生殖领域的研究热点之一。近年来,对于花粉管导向、防止多精入卵以及受精恢复系统启动等关键过程的研究有了快速进展。但迄今发现的主要调控途径均为基于助细胞功能、旨在确保双受精成功的机制,而对基于中央细胞确保双受精成功的机制仍知之甚少。近期,李红菊研究组在该领域取得了新的突破,他们发现中央细胞也能够分泌吸引花粉管的小肽,进而揭示了一条全新的不依赖于助细胞的受精恢复途径,填补了对受精机制认识的一个空白。

关键词：受精恢复中央细胞花粉管导向助细胞

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武汉大学植物生殖研究的两个四十年

中国科学：生命科学 2022年第9期52卷 1315-1325页

作者：彭雄波赵鹏孙蒙祥武汉大学生命科学学院武汉430072

武汉大学有性生殖研究由杨弘远院士和周嫦教授开创,经过四十年的努力,在未受精子房培养和性细胞离体操作等方面取得了突出的成果,形成了鲜明的实验生殖生物学的研究特色.这些成果集中收录在《植物有性生殖实验研究四十年》论文集中,成... 详细信息

武汉大学有性生殖研究由杨弘远院士和周嫦教授开创,经过四十年的努力,在未受精子房培养和性细胞离体操作等方面取得了突出的成果,形成了鲜明的实验生殖生物学的研究特色.这些成果集中收录在《植物有性生殖实验研究四十年》论文集中,成为武汉大学,乃至我国植物生殖生物学从描述性研究转向实验性研究的一个标志性例证.师从杨弘远先生的孙蒙祥教授在武汉大学继续从事植物生殖发育研究,迄今也有四十年之久.其间,适逢国际上该领域从植物生殖生物学向植物生殖发育生物学的快速转变期.该时期的研究特点是基于分子生物学和细胞生物学基本技术,按照发育生物学理念思考、探讨植物生殖过程的分子调控机理.该团队经过十余年的痛苦转型,跟上了国际发展大势,并在继承武汉大学植物有性生殖研究特色的基础上,在拓展研究思路和深度等方面进行了不懈的努力.本文试图对这两个相互交叠的四十年的研究进行大致梳理与反思,以期反映武汉大学植物有性生殖研究在不同时期发展的一个侧面.谨以此文祝贺武汉大学生命科学学院百年院庆.

关键词：植物有性生殖受精胚胎发生武汉大学

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雌、雄配子体间及雌配子体成员细胞间的通讯

中国科学：生命科学 2015年第2期45卷 124-132页

作者：彭雄波孙蒙祥武汉大学生命科学学院武汉430072

被子植物的双受精是一个复杂而精密的调控过程.成功的受精依赖于配子体的正确发育以及雌配子体与雄配子体间的相互识别.研究表明,雌配子体自身成员细胞间存在广泛的胞间通讯.这种通讯不仅影响不同细胞的发育进程,也决定细胞的发育命运,... 详细信息

被子植物的双受精是一个复杂而精密的调控过程.成功的受精依赖于配子体的正确发育以及雌配子体与雄配子体间的相互识别.研究表明,雌配子体自身成员细胞间存在广泛的胞间通讯.这种通讯不仅影响不同细胞的发育进程,也决定细胞的发育命运,从而保证雌配子体的正常发育.此外,雌配子体与雄配子体间存在胞间通讯,这种胞间通讯是雌配子体与雄配子体间相互识别的分子基础,精确调控了雄配子体准确进入珠孔、在雌配子体内适时停止伸长、尖端破裂并在特定位置释放精细胞等过程.本文概述了这些方面的最新进展,梳理胞间通讯的途径与信号,并展望了未来雌、雄配子体间及雌配子体成员细胞间通讯的研究方向与可能的应用前景.

关键词：配子卵细胞胚囊胞间通讯受精

中国科学家在植物受精过程中雌雄配子体信号识别机制研究中取得突破性进展

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植物学报 2016年第2期51卷 145-147页

作者：彭雄波孙蒙祥武汉大学生命科学学院杂交水稻国家重点实验室武汉430072

阐明植物雄配子体与雌配子体互作的分子机理一直是植物有性生殖研究的前沿和热点。但限于研究难度较大,很多重要科学问题仍有待回答。关于花粉管如何感知雌配子体信号从而定向生长进入胚囊以投送精细胞就是悬疑多年的问题之一。最近,中... 详细信息

阐明植物雄配子体与雌配子体互作的分子机理一直是植物有性生殖研究的前沿和热点。但限于研究难度较大,很多重要科学问题仍有待回答。关于花粉管如何感知雌配子体信号从而定向生长进入胚囊以投送精细胞就是悬疑多年的问题之一。最近,中国科学家在解析雄配子体感知雌配子体引导信号的分子机制方面取得了突破性进展。

关键词：雄配子体受体样激酶雌配子体信号转导花粉管导向拟南芥

Abipartite molecular module controls cell death activation in the basal cell lineage of plant embryos

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Abipartite molecular module controls cell death activation i...

小切口无张力疝修补术治疗腹股沟疝84例临床疗效分析

2013全国植物生物学大会

作者： ZHAO peng ZHOU Xuemei ZHANG Liyao WANG Wei MA Ligang YANG Libo peng xiongbo Peter V.Bozhkov SUN Mengxiang Department of Cell and Developmental Biology College of Life ScienceState Key Laboratory of Plant Hybrid RiceWuhan University Department of Plant Biology and Forest Genetics Uppsala BioCenterSwedish University of Agricultural Sciences and Linnean Center for Plant BiologyUppsalaSweden

Plant zygote divides asymmetrically into an apical cell that develops into the embryo proper and a basal cell that generates the suspensor,a vital organ functioning as a conduit of nutrients and growth factors to the embryo *** the suspensor has fulfilled its function, it is removed by programmed cell death(PCD) at the late stages of *** molecular trigger of this PCD is *** we use tobacco(Nicotiana tabacum) embryogenesis as a model system to demonstrate that the mechanism triggering suspensor PCD is based on the antagonistic action of two proteins:a protease inhibitor,cystatin NtCYS,and its target,cathepsin H-like protease *** is expressed in the basal cell of the proembryo,where encoded cystatin binds to and inhibits NtCP14,thereby preventing precocious onset of PCD. The anti-cell death effect of NtCYS is transcriptionally regulated and is repressed at the 32- celled embryo stage,leading to increased NTCP14 activity and initiation of *** of NtCYS or overexpression of NtCP14 induces precocious cell death in the basal cell lineage causing embryonic arrest and seed ***,overexpression of NtCYS or silencing of NtCP14 leads to profound delay of suspensor *** results demonstrate that NtCYS-mediated inhibition of NtCP14 protease acts as a bipartite molecular module to control initiation of PCD in the basal cell lineage of plant embryos.

关键词： embryogenesis suspensor programmed cell death cystatin cathepsin tobacco

来源： cnki会议 cnki会议评论

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中国当代医药 2012年第28期19卷 42-43页

作者：彭雄波湖南省临湘市中医院普外科湖南临湘414300

目的探讨小切口无张力疝修补术治疗腹股沟疝的临床疗效。方法将168例腹股沟疝患者随机均分为观察组和对照组,观察组予以小切口无张力疝修补术治疗,对照组采取常规无张力疝修补术治疗。比较两组患者的疗效、手术时间、住院时间、术后复... 详细信息

目的探讨小切口无张力疝修补术治疗腹股沟疝的临床疗效。方法将168例腹股沟疝患者随机均分为观察组和对照组,观察组予以小切口无张力疝修补术治疗,对照组采取常规无张力疝修补术治疗。比较两组患者的疗效、手术时间、住院时间、术后复发率及并发症发生率。结果两组均全部治愈;观察组无复发及并发症,且术中出血及手术时间均显著低于对照组(P<0.01)。结论小切口无张力疝修补术治疗腹股沟疝疗效确切,复发及并发症少。

关键词：无张力疝修补术腹股沟疝疗效小切口

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深化细胞生物学实验教学改革培养创新型人才

实验技术与管理 2011年第4期28卷 116-119,142页

作者：李小燕刘江东郑凌彭雄波武汉大学生命科学学院湖北武汉430072

结合教学实践,从实验教学内容体系调整、实验教学方法改革、实验考核制度完善、实验教学条件优化等方面,介绍了武汉大学生物学实验教学中心创新细胞生物学实验教学改革的思路、举措和成效。

关键词：创新实验教学细胞生物学创新型人才