研究方向

花粉發育時絨氈層功能的調控機制及線粒體所扮演的角色

生殖產物約佔世界作物產量的 80%。與營養和雌配子體發育相比，花粉發育通常對非生物脅迫最為敏感。絨氈層提供花粉生長所需的營養和成分，對花粉發育至關重要。在發育後期，絨氈層經歷程序性細胞死亡以利花粉成熟。因此，維持絨氈層功能和精確發生絨氈層程序性細胞死亡以產生足夠的活性花粉是作物產量的關鍵因素。

線粒體是植物細胞中能量、生物合成和信號傳導的重要樞紐。維持功能性線粒體對於植物適應非生物脅迫至關重要。在細胞質雄性不育植物中，線粒體 DNA 重排造成絨氈層功能和花粉形成的缺陷而影響花粉發育，但不影響營養和雌性生殖組織生長。這表明絨氈層對線粒體缺陷很敏感。因此，我們推論: 線粒體在絨氈層中發揮重要而獨特的作用，並與花粉發育對非生物脅迫的高度敏感性有關。

我們的研究主要是解析發育和環境影響下絨氈層功能的調控機制和線粒體在其中所扮演的角色，以期應用於作物改良及促進作物産量增加。

在花粉發育早期，絨氈層提供花粉發育的養分和分泌酵素以分解四分體的胼胝質壁 (callose wall)。花粉小孢子從四分體釋放後，絨氈層分泌合成exin（花粉外壁）的成分，接著絨氈層經歷計畫性細胞死亡和釋出合成花粉外被的物質。完整的絨氈層功能和其細胞計畫性死亡的精確發生，對花粉活性是必需的。