Page 112 - 《广西植物》2025年第3期

４ ９ ２ 广 西 植 物 ４５ 卷

图中的细胞颜色、形状、大小等均不代表实际情况ꎬ本图仅为示意图ꎮ 细胞毒素模型、能量缺乏模型、细胞异常凋亡模型完全由线
粒体主导ꎬ并主要影响花粉发育进程ꎮ 因此ꎬ这里将 ３ 个模型一起讨论ꎮ Ａ. 细胞毒素模型认为 ＣＭＳ 蛋白均属于细胞毒性蛋白ꎬ
直接使花粉发育相关细胞陷入胁迫ꎬ或直接破坏这些细胞ꎬ从而导致 ＣＭＳ 现象ꎮ Ｂ. 细胞异常凋亡模型认为在 ＣＭＳ 相关蛋白作
用下ꎬ花粉发育相关细胞中(主要是绒毡层细胞)出现了活性氧爆发现象ꎻ 绒毡层细胞提前凋亡ꎬ导致花粉母细胞发育失去物质
供应ꎬ同时绒毡层细胞在凋亡中异常膨大ꎬ挤压花粉母细胞发育空间ꎻ 花粉母细胞无法继续发育从而引起 ＣＭＳ 现象ꎮ Ｃ. 能量缺
乏模型认为 ＣＭＳ 相关蛋白通过竞争结合位点、共转录等方式破坏电子传递链ꎬ干扰 ＡＴＰ 的合成ꎻ ＡＴＰ 合成量不足导致花粉发育
受阻ꎬ从而引发 ＣＭＳ 现象ꎮ
Ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｃｏｌｏｒｓꎬ ｓｈａｐｅｓꎬ ｓｉｚｅｓꎬ ｅｔｃ.ꎬ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｇｕｒｅ ｄｏ ｎｏｔ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ. Ｔｈｉｓ ｆｉｇｕｒｅ ｉｓ ｆｏｒ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｖｅ ｐｕｒｐｏｓｅｓ ｏｎｌｙ. Ｔｈｅ
ｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙ ｍｏｄｅｌꎬ ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｏｄｅｌꎬ ａｎｄ ａｂｅｒｒａｎｔ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｃｅｌｌ ｄｅａｔｈ ｍｏｄｅｌ ａｒｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｄｏｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａ ａｎｄ
ｍａｉｎｌｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｐｏｌｌｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｔｈｅｓｅ ｔｈｒｅｅ ｍｏｄｅｌｓ ａｒｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｈｅｒｅ. Ａ. Ｔｈｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｓｕｇｇｅｓｔｓ ｔｈａｔ ＣＭＳ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｒｅ ｃｙｔｏｔｏｘｉｃ ｐｒｏｔｅｉｎｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｓｔｒｅｓｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｃｅｌｌｓ ｏｆ ｐｏｌｌｅｎ ｏｒ
ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｄｅｓｔｒｏｙ ｔｈｅｓｅ ｃｅｌｌｓꎬ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ＣＭＳ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ. Ｂ. Ｔｈｅ ａｂｅｒｒａｎｔ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｃｅｌｌ ｄｅａｔｈ ｍｏｄｅｌ ｓｕｇｇｅｓｔｓ ｔｈａｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ
ＣＭＳ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓꎬ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｂｕｒｓｔ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｃｅｌｌｓ ｏｆ ｐｏｌｌｅｎ (ｍａｉｎｌｙ ｔａｐｅｔｕｍ ｃｅｌｌｓ)ꎻ ｔａｐｅｔｕｍ ｃｅｌｌｓ
ｕｎｄｅｒｇｏ ｐｒｅｍａｔｕｒｅ ａｐｏｐｔｏｓｉｓꎬ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ ｐｏｌｌｅｎ ｍｏｔｈｅｒ ｃｅｌｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ ｍｅａｎｗｈｉｌｅꎬ ｔａｐｅｔｕｍ ｃｅｌｌｓ ａｂｎｏｒｍａｌｌｙ
ｅｎｌａｒｇｅ ｄｕｒｉｎｇ ａｐｏｐｔｏｓｉｓꎬ ｓｑｕｅｅｚｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｐａｃｅ ｏｆ ｐｏｌｌｅｎ ｍｏｔｈｅｒ ｃｅｌｌｓꎻ ｐｏｌｌｅｎ ｍｏｔｈｅｒ ｃｅｌｌｓ ｃａｎｎｏｔ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐꎬ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ
ＣＭＳ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ. Ｃ. Ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｏｄｅｌ ｓｕｇｇｅｓｔｓ ｔｈａｔ ＣＭＳ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｄｉｓｒｕｐｔ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｉｎ ｂｙ ｃｏｍｐｅｔｉｎｇ ｆｏｒ
ｂｉｎｄｉｎｇ ｓｉｔｅｓꎬ ｃｏ￣ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎꎬ ｅｔｃ.ꎬ ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ＡＴＰ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎻ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ＡＴＰ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｌｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ
ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ＣＭＳ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ.
图 ２ 细胞毒素模型、能量缺乏模型和细胞异常凋亡模型的图解
Ｆｉｇ. ２ Ｄｉａｇｒａｍｓ ｏｆ ｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙ ｍｏｄｅｌꎬ ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｏｄｅｌꎬ ａｎｄ ａｂｅｒｒａｎｔ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｃｅｌｌ ｄｅａｔｈ ｍｏｄｅｌ