花粉萌发和花粉管生长是开花植物有性生殖过程的一个关键步骤，为两个不能运动的精细胞提供运输载体以完成开花植物的双受精过程。花粉管极性生长如何受严格调控是细胞生物学和植物生殖生物学领域人们关心的科学问题。
清华大学黄善金课题组一直以拟南芥花粉管为细胞学系统研究微丝骨架如何调控花粉管生长。过去的研究表明微丝在花粉管顶端存在且高度动态并形成特定的空间排布，它们通过控制囊泡运输等重要的细胞学过程进而在花粉管生长和导向的过程中发挥重要作用。但花粉管如何对其顶端微丝的动态和空间排布实现精确和严格的调控有待深入解析。近期，黄善金课题组发现拟南芥肌动蛋白结合蛋白1（actin-interacting protein1; AIP1）参与调控花粉管顶端微丝的动态和空间排布进而控制花粉管生长。AIP1的功能缺失降低了花粉管顶端微丝动态转换速率，并引起微丝在花粉管顶端的排布紊乱。此外，AIP1的功能缺失造成花粉管中囊泡运输速率下降并引起囊泡在花粉管顶端的分布范围变大，相关结果支持了微丝在花粉管顶端作为物理屏障控制囊泡分布的理论。体外生化实验表明AIP1具有微丝结合能力，但对微丝动态组装影响不大。而AIP1在体外能够显著促进ADF介导的微丝解聚和切割活性，表明AIP1在体内主要通过调控ADF的活性发挥功能。综合体内和体外的结果，表明AIP1与ADF作为一个元件参与调控微丝在花粉管顶端的动态和空间排布。该研究加深了人们对花粉管顶端微丝动态调控机制以及微丝介导的花粉管极性生长调控机理的理解。
相关研究结果以ArabidopsisAIP1-1 Regulates the Organization of Apical Actin Filaments via Promoting theirTurnover in Pollen Tubes为题发表在SCIENCE CHINA Life Sciences上。
AIP1调控花粉管顶端微丝动态
清华大学生命学院黄善金研究员为本文的通讯作者，黄善金课题组已毕业博士生刁敏为本文的第一作者。本课题得到了国家自然科学基金委和清华-北大生命科学联合中心的资助。
来源：中国科学生命科学
