双受精是被子植物特有的生殖过程。被子植物的花粉落到雌蕊的柱头上,经过粘附水合等作用,萌发出花粉管,花粉管携带着两个精细胞沿花柱道向下生长直到到达胚囊,花粉管顶端破裂,释放出精细胞,完成双受精。花粉管的快速生长是被子植物成功受精的关键步骤。在拟南芥中,定位于花粉管顶端质膜的ANXUR(ANX)/BUPS受体激酶复合体响应花粉管自分泌的快速碱化因子RALF4/19维持花粉管的生长,而其具体的调控机制尚待研究。本文以pLAT52::LLG2/3-RNAi-23/27/53三个株系为研究材料,通过系统发育和转录水平检测发现,LLG2和LLG3是花粉中特异表达的糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白。表型分析发现,三个株系均表现出明显的育性缺陷。通过限制性授粉正反交实验发现,LLG2/3表达水平降低导致雄配子体缺陷,主要表现为花粉管生长受阻、破裂率增高以及细胞壁组分异常沉积。以上结果表明,LLG2和LLG3参与调控花粉管的生长。细胞生物学分析表明,LLG3的自身融合蛋白定位在花粉管顶端质膜上,这可能与LLG2/3协助ANX1/2的转运和定位有关。在pLAT52::LLG2/3-RNAi转基因株系中,ANX1/2-GFP滞留在细胞质中而不能正确定位到花粉管顶端的细胞质膜。进一步的研究结果表明,pLAT52::LLG2/3-RNAi株系花粉管中活性氧含量明显降低,改变花粉管中活性氧含量能明显影响花粉管的生长。此外,RALF4能诱导花粉管中活性氧(ROS)的产生,促进花粉管生长、减少破裂率。综上所述,本研究提出了LLG2/3协助ANX/BUPS转运到花粉管顶端质膜,并可能作为ANX/BUPS的共受体响应RALF4/19信号,激活下游的活性氧信号通路以维持花粉管生长的观点。由此建立并完善了RALF4-ANX/BUPS-LLG2/3-ROS调控花粉管生长的信号通路。本研究加深了对花粉管生长调控信号通路的理解,拓宽了活性氧调控花粉管极性生长的研究。