2025年11月27日下午，中国科学院院士、发展中国家科学院院士及崖州湾国家实验室首席科学家杨维才院士为我院植物学专业师生做主题为“被子植物精子传递与双受精机制”的报告，本次报告由我校新近揭牌成立的未来农业科学与技术研究所所长李超老师主持，我院植物学等多专业及外校师生参加了此次报告。

杨维才院士首先从被子植物生殖策略的进化历程入手，介绍了双受精这一关键机制的产生与意义。被子植物的双受精使得胚与胚乳能够形成，这是区别于其他植物类群的重要创新。在植物由水生向陆生转变的过程中，配子体缩减、鞭毛丧失，使植物必须发展出新的精子传递方式，由此形成依赖花粉管完成受精的精细机制。雌雄配子体在结构与功能上的高度分化，也进一步使得花粉管导向及受精精确控制成为当前生殖生物学研究的核心问题。

之后，杨老师讲述了花粉管由柱头进入胚珠并最终到达助细胞的经典模型，并详细介绍了实验室在“雌性组织对花粉管吸引的分子机制”方面的最新发现。研究发现，膜蛋白MLO可通过VAMP72s招募CNGC18，使其定位于花粉管膜表面，从而影响花粉管的导向行为。进一步研究发现，中央细胞ccg突变体会导致花粉管无法正确进入胚珠，而CCG基因能够调控CRP和LURE类小肽的表达，其中中央细胞特异表达的CRP-SAL1&2还在受精恢复中发挥作用。这些结果揭示了中央细胞在花粉管吸引中的重要地位。

在雄性端对雌性信号的识别机制方面，杨老师展示了课题组对雄性突变体pod1的研究，发现该突变会导致花粉管完全无法识别雌性吸引信号，进一步研究确定POD1-SUN-CRT3模块可调控受体激酶BRI1的细胞质膜定位。此外，通过系统筛选鉴定到MIK与MDIS受体复合体可直接识别LURE小肽，并完成从胞外到胞内的信号传递。该研究建立了被子植物花粉管识别雌性信号的工作模型，为理解雌雄配子体互作提供了重要线索。

在精子同步传递的机制部分，杨老师介绍了雄性生殖单位（MGU）的形成与维持。实验室鉴定出关键调控因子HUG，并证明HUG的突变会破坏MGU的完整性。HUG蛋白不仅包覆整个雄性生殖单位，还与核膜蛋白WIT共定位，并与微管形成稳定结合。其N端微管结合结构域（MBD）决定定位，而C端结构域在生殖单位的形态建成中不可或缺。研究最终提出了HUG参与MGU生物发生的模型，为理解两精细胞如何被同步运送至雌配子体提供了新的分子依据。此外，杨老师也介绍了实验室对“精细胞形态与受精效率”关系的研究进展，显示钾离子通道突变体会导致精细胞形状改变，从而无法与卵细胞正常黏附，提示了精细胞结构在受精过程中的重要作用。

杨维才院士的报告高屋建瓴、深入浅出，不仅系统梳理了植物有性生殖过程的前沿研究进展，更清晰勾勒出该领域未来的核心发展方向，还通过结构模型、动态图示等形式展示前沿成果背后的逻辑与思考，让师生对学科动态有了全面且透彻的认知。报告期间，在场师生全神贯注、热情高涨；报告后，大家围绕蛋白结构功能、遗传筛选策略及植物雌雄互作的生物学意义等方面，积极与杨院士交流并提出富有思考的问题。刘宁菁、郝雨涵、李小方、朱品宽等老师，以及王静、张静亚、徐庆于等博士生，分别就HUG蛋白特性及无序区作用、生殖细胞表型筛选、POD1亚细胞定位、受体及小肽的系统筛选策略、CRP小肽功能及意义等具体问题提问。杨院士针对这些问题逐一给予专业细致的解答，既澄清了数据库预测偏差、相分离证据不足等疑问，也指出基因编辑可克服植物基因冗余带来的 “无表型” 困境，还解释了植物 CRP小肽冗余与多样性是为应对外界压力、保障受精稳健性。通过这些问答互动，在座师生对报告内容有了更加深入的理解。

此次学术交流不仅让师生们对植物生殖生物学的关键科学问题有了更深刻的认识，也为大家提供了宝贵启发，进一步激发了大家对相关研究方向的兴趣与探索热情。