近日，北京大学生命科学学院钟声研究组应邀为Developmental Cell和New Phytologist撰写两篇综述，分别题为“Functional versatility of synergid cells in plant reproduction”和“Preparing, pairing and recovering: how angiosperms coordinate double fertilization”。 两篇综述分别聚焦助细胞在植物生殖中的多重功能，以及双受精过程中雌雄配子互作的分子机制，系统梳理了花粉管导向与接收、精细胞释放、配子识别与融合以及受精补偿等关键环节的研究进展，并探讨了相关机制在作物育种中的应用前景。

双受精是被子植物特有的生殖方式，和其他植物类群相比，其生殖过程摆脱了对水的依赖。在这一过程中，不能自主运动的精细胞由花粉管运送。胚珠中的助细胞负责引导花粉管进入雌配子体，促进花粉管停止生长并破裂释放两个精细胞。随后一个精细胞与卵细胞融合形成合子并发育成胚，另一个精细胞与中央细胞融合启动胚乳发育。从花粉管准确抵达胚珠、与接收助细胞互作并释放精细胞，到雌雄配子的识别与融合，以及受精失败后的受精补偿，整个过程依赖不同细胞之间精密协调的信号交流。阐明这些关键环节的分子调控机制，对于理解被子植物有性生殖过程、发展作物育种新技术具有重要意义。

应邀在Developmental Cell发表的综述“Functional versatility of synergid cells in plant reproduction”中，作者回顾了助细胞从形态学观察、功能鉴定到分子机制解析的研究历程，系统总结了其在花粉管导向、花粉管接收和受精补偿中的作用，讨论了不同植物相关机制的异同，以及这些机制对理解生殖隔离的启示。综述还重点讨论了两个助细胞存活与降解的时序调控，结合仅卵细胞受精与仅中央细胞受精两种情形下受精补偿效率不同的最新研究实例，强调助细胞活性调控在防止多花粉管进入胚珠与保留受精补偿机会之间的精准平衡。最后，综述提出了助细胞研究中亟待解决的问题，包括命运如何建立，两个助细胞如何分工合作，怎样与雌蕊其它细胞协调作用，及精准调控助细胞存活与降解动态的机制等。文章展望了单细胞组学、活细胞成像和基因组编辑等技术在解析这些问题中的潜力，为进一步解析助细胞主导的生物学事件及其在育种中的运用提供了方向。

图1 拟南芥助细胞介导胚珠导向的分子机制及其在生殖隔离中的作用

图2 拟南芥花粉管接收过程中助细胞与花粉管的互作

应邀为New Phytologist的Tansley insight栏目撰写的综述“Preparing, pairing and recovering: how angiosperms coordinate double fertilization”，则按照雌雄配子融合前的状态维持、配子激活、黏附、质膜融合、细胞核迁移和核融合的顺序，整合了关键因子的功能及其相互联系，为理解配子互作的各阶段如何衔接提供了系统视角。文章进一步探讨了两次受精事件所引出的独特科学问题，并将讨论延伸至配子互作成功后宿存助细胞降解的相关分子机制以及配子互作失败后的受精补偿过程，探讨胚珠如何通过重新吸引花粉管获得再次受精的机会。最后，综述总结了通过调控配子互作相关因子实现单倍体诱导和无籽果实生产的研究实例，并进一步讨论了相关机制在无融合生殖、体外受精及胚与胚乳发育调控中的潜在价值。

图3 成熟配子体中雌雄配子的受精准备状态

图4 雌雄配子互作调控在作物育种中的应用

两篇综述从助细胞功能与配子互作两个视角，系统梳理了保障被子植物有性生殖成功的细胞与分子调控机制，为深入理解有性生殖的稳定性及受精补偿机制、发展新型作物育种技术提供了参考。

四川大学生命科学学院特聘副研究员李玲为Developmental Cell综述“Functional versatility of synergid cells in plant reproduction”的第一作者，四川大学生命科学学院林宏辉教授和北京大学生命科学学院瞿礼嘉院士为共同作者，北京大学生命科学学院钟声研究员为通讯作者。该工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、新基石科学基金会及中央高校基本科研业务费的支持。

北大-清华生命科学联合中心博士生刘亚霄为New Phytologist综述“Preparing, pairing and recovering: how angiosperms coordinate double fertilization”的第一作者，北京大学生命科学学院钟声研究员为通讯作者。该工作获得国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持。

原文链接：

https://www.cell.com/developmental-cell/fulltext/S1534-5807(26)00289-3

https://doi.org/10.1111/nph.71663