在植物中,细胞内的自由Ca2+作为第二信使参与激素、光、生物胁迫、病原物刺激等多种信号传递.Ca2+信号的特异性和精细调控,是理解整个信号传递途径和调控机理的关键.在花粉粒萌发、花粉管极性生长和方向调控中,Ca2+信号以花粉管顶端Ca2+浓度梯度的形式发挥着核心作用.而细胞质膜Ca2+通道被认为是该Ca2+浓度梯度建立、维持以及动态调控的关键功能蛋白,直接决定着花粉管的极性生长和方向.最近的研究发现,CNGC18 的敲除突变体是雄性致死的,而我们课题组的工作则直接证明了CNGC18 为典型的质膜内向Ca2+通道.说明CNGC18 作为Ca2+通道在花粉萌发和花粉管生长中发挥关键作用.但CNGC18的活性调控机制,目前还很不清楚.本研究拟通过筛选 CNGC18 互作蛋白的方法,寻找其上游的调控因子.我们通过体内的IP 实验,将IP 样品进行质谱分析,找到了一些与CNGC18 互作的候选蛋白.在这些候选蛋白的拟南芥突变体中,发现了三株突变体,均表现为显著的雄性不育表型,我们将其分别命名为C18R1-C18R3.其中,C18R2 的T-DNA敲除突变是致死的,C18R3 的表型较弱,而C18R1 的表型显著且具有一定育性,方便进一步的研究.C18R1 的突变体表现为果荚短小、平均每个角果的种子数目少、体外花粉萌发率明显降低,以及花粉管生长速度显著慢于野生型等表型.而在体外培养的花粉培养基中提高Ca2+浓度可以部分回复体外培养花粉萌发率低和花粉管长度变短的表型,说明该基因确实是通过影响Ca2+内流发挥功能的.进一步,我们在HEK293T 细胞中瞬时共表达CNGC18 和C18R1,用Ca2+指示蛋白YC3.6 检测细胞内的Ca2+水平.在胞外添加10mM Ca2+处理的情况下,共表达C18R1 和CNGC18 的HEK293T 细胞的Ca2+水平升高幅度显著高于单独表达CNGC18 的HEK293T 细胞,这说明C18R1 可能能够直接激活CNGC18 的Ca2+通道活性.同时我们对C18R1 和CNGC18 的互作结构域进行筛选,通过酵母互作实验我们发现CNGC18 的N 端是主要与C18R1 互作的区域.该研究为我们认识花粉管顶端质膜Ca2+通道及其活性调控机理提供了新的实验依据.