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当前的研究表明膜定位的类受体激酶(Receptor-like kinases,RLKs)参与调控植物的生长、发育和防御反应。拟南芥体细胞胚胎发生类受体激酶(SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASE,SERK)家族隶属于拟南芥亮氨酸重复序列类受体激酶第二亚家族(LRR II-RLK)。拟南芥SERKs作为共受体与不同的受体结合来调控不同的生物学过程,例如油菜素内酯(BR)信号通路、花药细胞分化、气孔形成、植物先天免疫反应、维管发育和花器官脱落等。本课题组在研究SERKs调控油菜素内酯信号通路时,发现两套独立的三重缺失突变体serk1 serk2 bak1的幼苗和种子均存在严重缺陷。众所周知,种子形态与胚胎发育密切相关,且模式植物拟南芥胚胎发育过程是简单、有序、可预测的。在本研究中,我们用微分干涉差显微镜和共聚焦激光扫描显微镜详细观察了野生型和serk1-8 serk2-1 bak1-4三重缺失突变体的胚胎发育,结果表明serk1-8serk2-1 bak1-4三重缺失突变体胚胎具有较少的维管组织、皮层细胞、内皮层细胞和表皮细胞。现有的研究数据表明维管前体和基本组织干细胞的分裂在拟南芥胚胎发育中的作用至关重要:维管前体进行有序的分裂产生维管组织;基本组织干细胞分裂产生新的基本组织干细胞和基本组织干细胞子细胞,基本组织干细胞子细胞进行不均等分裂形成内皮层细胞和皮层细胞。与野生型相比,serk1-8 serk2-1 bak1-4突变体球形期中期胚胎中维管前体的第一次横向分裂变成异常的纵向分裂,而早期心形期胚胎的基本组织干细胞进行纵向分裂,可能分化成了皮层细胞和内皮层细胞。serk1-8 serk2-1 bak1-4维管前体和基本组织干细胞的异常分裂导致其维管组织、皮层、内皮层均不能正常发育。我们还发现yda-Y295和mkk4-18 mkk5-18突变体胚胎表型类似于serk1-8serk2-1 bak1-4胚胎。serk1-8 serk2-1 bak1-4、yda-Y295和mkk4-18 mkk5-18胚胎中维管组织细胞属性均发生了改变。持续性激活的YDA和MKK5能够部分恢复serk1-8 serk2-1 bak1-4胚胎缺陷,其对基本组织干细胞异常分裂的恢复尤为明显。我们的研究表明SERKs可能通过YDA-MKK4/5级联反应来调控拟南芥胚胎发育过程中维管前体和基本组织干细胞的分裂模式。揭示SERKs调控拟南芥维管前体和基本组织干细胞的分裂机理让我们对双子叶植物的胚胎发育过程有了更加深入的了解。