中國科學院植物研究所王銀正博士領導的一項研究發(fā)現(xiàn)，Chirita pumila的柱頭會發(fā)生運動。這種運動與柱頭對水的敏感性直接相關。通過更深入的解剖研究，研究小組觀察到，在吸水后，一種特定的細胞類型(約占柱頭體積的一半)會發(fā)生顯著的膨脹。這種細胞擴張對于柱頭的伸展-收縮運動是不可或缺的。這些新發(fā)現(xiàn)的細胞被命名為“收縮細胞”。
收縮細胞的特征
研究小組通過冷凍掃描電鏡發(fā)現(xiàn)，收縮細胞充滿網(wǎng)狀結構，細胞核被擠壓到邊緣，而薄壁細胞主要由大的中央空泡組成。吸水后，收縮細胞大大伸長到八倍以上，仍然充滿網(wǎng)狀結構。
這說明網(wǎng)狀結構是水敏的主要機制，即網(wǎng)狀結構吸水膨脹帶動收縮細胞伸長，產(chǎn)生柱頭運動。CLSM顯示FM4-64熒光信號在薄壁細胞中從質膜遷移至液泡膜，但收縮細胞中無液泡膜信號，紅、綠不同波長下的弱信號顯示細胞有較大的伸長。收縮細胞。
收縮細胞中不存在液泡，這證實了吸水膨脹的水敏物質是一種網(wǎng)絡結構，而不是液泡。
TEM和熒光信號分析顯示，該網(wǎng)絡結構是由內質網(wǎng)和顆粒核糖體引起的，與薄壁細胞完全不同。RNA -seq分析表明，縮窄細胞的表達譜與實質細胞的表達譜顯著不同。
柱頭葉片側視水敏實驗。在水的刺激下，柱頭片迅速而有力地彎曲，這對兩個粘附的花藥提供了強大的壓力。圖片來源：中國科學出版社
通過實地觀察，作者進一步發(fā)現(xiàn)該植物的柱頭呈現(xiàn)出雙向的開合彎曲運動，收縮細胞隨著濕度的變化驅動柱頭晝夜節(jié)律。另外，柱頭運動在兩個柱頭裂片之間留下一條連接花藥間隙的花粉通道，不斷擠壓花藥，迫使花粉通過這個通道直接到達柱頭的接受面。
因此，柱頭的移動將基于昆蟲異花授粉的花卉系統(tǒng)轉變?yōu)閲栏竦淖曰ㄊ诜巯到y(tǒng)。這種涉及從異型雜交到主要自花授粉的轉變的繁殖策略可能是由于昆蟲異花授粉的不確定環(huán)境而進化的，Chirita pumila 出現(xiàn)在其中，并且代表了一種新的繁殖保證的近端機制。
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