极性生长的花粉管表现出振荡式生长的特性,但其机理还不清楚.该论文工作选用拟南芥花粉管为实验材料研究花粉管振荡生长的调控机制.由于拟南芥花粉管比较细小,生长速率较慢,该实验采用了自行设计的一种观察装置,可以方便、精确地观察拟南芥花粉管的生长行为.观察发现,体外生长的拟南芥花粉管存在两种振荡生长方式.一种与Parton(2003)报道的周期性振荡生长行为相似,每个振荡的周期与振幅基本相同,平均周期为24±1秒.此外,该实验还首次观察到一种新的振荡生长方式,命名为"双重振荡".在花粉管生长速率呈现周期性变化的同时,生长振荡的振幅也表现出"小-大-小"的规律性变化.一般每5-6个生长振荡形成一组,称之为"组合振荡".组合振荡的平均周期为113±4秒.这种振荡生长方式在其它种类花粉管中没有报道.作为调控花粉管极性生长的重要因子,Ca<2+>和微丝在调控花粉管极性生长过程中可能存在相互作用.伴随花粉管的振荡生长,花粉管顶端的Ca<2+>浓度梯度和微丝的聚合-解聚状态会发生周期性变化.该研究以拟南芥花粉管为材料,通过转基因技术,将分别标记Ca<2+>和微丝的两种荧光蛋白cameleon与GFP-mTalin在花粉管中同时表达,实现活体花粉管中Ca<2+>与微丝的同时标记.该系统的完成为研究花粉管振荡生长过程中Ca<2+>与微丝的相互关系做了材料上的准备.