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花粉包被是花粉表面物质的重要组成部分,沉积在花粉外壁上,避免花粉过度干燥,保护花粉免受紫外辐射及病原菌侵入,在花粉与柱头识别过程中起关键作用。MYB家族的转录因子MS188直接调控花粉外壁外层的形成。拟南芥中第一个报道的雄性不育基因MS1编码一个具有PHD-finger结构域的转录因子。本文研究MS188和MS1对花粉包被蛋白的调控作用。对ms188突变体与ms1突变体的比较表明,ms188突变体外壁外层完全缺失,而ms1的外壁外层依然存在花粉包被完全缺失。在ms188突变体中MS1的表达被抑制,这说明MS1作用于MS188下游。染色质免疫共沉淀(ChIP)实验表明MS188能够在体内直接结合在MS1的启动子上,凝胶阻滞电泳(EMSA)在体外验证了MS188结合MS1的启动子,双荧光素酶实验结果表明MS188可以激活MS1的表达。构建了花粉包被蛋白融合GFP蛋白(PCP-GFPs)的转基因植株,结果表明PCP-GFPs特异在绒毡层中表达,之后随着绒毡层细胞的降解逐渐运输到花药药室中。在ms188和ms1突变体中,PCPs的表达量都有不同程度的下调,表明PCPs作用在MS1下游。对MS1调控两个PCPs基因GRP14和GRP19进行了深入分析。染色质免疫共沉淀(ChIP)实验表明MS1能够在体内直接结合在GRP14和GRP19的启动子上,凝胶阻滞电泳(EMSA)在体外验证了MS1结合GRP14和GRP19的启动子。瞬时激活实验表明MS1可以直接激活GRP14和GRP19的表达。这些结果显示MS1直接调控花粉表面蛋白基因的表达。通过构建转基因植株,在ms188突变体中表达MS1基因。结果显示转基因植株大部分PCPs的表达也恢复正常,这表明PCPs的正常表达依赖于MS1。以上这些结果揭示了拟南芥花粉发育过程中,存在着MS188→MS1→PCPs的转录调控通路。这一通路解析了MS188负责合成花粉外壁后,MS1直接调控大部分PCPs的表达,从而参与并指导花粉包被的形成。