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花药发育过程中绒毡层细胞提供花粉发育所需的所有营养物质.镁离子是一种重要的植物发育所需的营养元素.根据花药的结构,绒毡层细胞分泌镁离子到药室中,而小孢子/花粉从药室中吸收镁离子供其发育所需.镁离子的运输由镁离子转运蛋白家族MGT负责,但是目前对绒毡层细胞如何转运镁离子到药室以及花粉如何从药室中吸收镁离子的分子机理尚不清楚.我们近几年的研究揭示,MS 188/MYB 80/MYB 103是花粉外壁外层的调控因子,TEK是花粉外壁内层的调控因子.这两个调控因子又直接受绒毡层调控因子AMS的直接调控.除了AMS直接调控花粉外壁外,我们发现AMS还直接调控MGT家族的成员MGT5.Mgt5突变体呈配子体遗传,但是我们能够获得少量的纯合突变植株.纯合突变植株呈完全雄性不育的表型,突变体花粉内壁发育缺陷,花粉有丝分裂不能进行,表明镁离子在花粉内壁形成及花粉有丝分裂过程中起重要作用,MGT5参与花粉从药室吸收镁离子.在高镁离子浓度的培养条件下,mgt5植株恢复育性,表明mgt5花粉仍然具有吸收镁离子功能.由于MGT家族另外两个成员MGT4和MGT9的突变体也呈配子体遗传特性,提示MGT4,MGT5和MGT9一起参与花粉从药室吸收镁离子.在mgt5突变体中利用绒毡层特异启动子A9驱动MGT5表达,能够恢复mgt5的育性,表明绒毡层分泌过量的镁离子到药室后mgt5小孢子能够吸收到足够的镁离子供花粉发育.这些工作表明绒毡层细胞中AMS直接调控MGT5表达,MGT5在绒毡层细胞中具有向药室分泌镁离子作用,而MGT4/5/9一起参与花粉从药室中吸收镁离子(Xu XF, et al.2015.Plant Journal DOI： 10.1111/tpj.13054).