Signalling during Pollen-Pistil interaction preceding fertilization; the role of short- and long-distance secreted signals of fertilization
Project goals
The delivery of non-motile male sperm cells for fertilization critically depends on precise signaling between the growing pollen tube and the female gametophyte conveyed by secreted ligand molecules. We have reconstructed tobacco pollen tube growth through the pistil (semi-in vivo, SIV) and captured over 800 protein groups representing secreted ligands and receptor of the pollen tubes. Their analysis provided evidence that pollen tube growth through the pistil endures diverse signaling pathways including small GTPase-mediated signal transduction, membrane fused secretion and cell wall matrix remodeling. Proteins belong to plant defensin-like family (DEFL), LORELEI-like GPI-anchored protein 3 (LLG3), Thionin-like protein, plant lipid transfer proteins (LTPs) pollen Ole e allergen family, small GTPases as well pectinases, were among the identified pollen tube secreted proteins. Their secretion was largely perturbed in the yip4a;4b double mutant. Our project proposal aim at dissecting the signaling role undertaken by identified secreted proteins during pollen tube-ovule targeting.
Keywords
secretomesignalingpollen-pistil interactionpollen tube guidancesemi-in vivoreproductionN-glycosylationsignal peptideGPI-anchormass spectrometry
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
Masarykova univerzita / Středoevropský technologický institut
Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i.Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-22720S
Alternative language
Project name in Czech
Signalizace mezi pylem a pestíkem předcházející oplození; úloha sekretovaných signálů působících na kratší a delší vzdálenost
Annotation in Czech
Doručení nemobilních samičích spermatických buněk k vajíčku při oplození je kriticky závislé na přesné signalizaci mezi rostoucí pylovou láčkou a samičím gametofytem, sprostředkovanou sekretovanými ligandmi. Semi-in vivo metodou jsme napodobnili růst láčky pestíkem a následně jsme identifikovali přes 800 proteinových skupin, které reprezentují sekretované ligandy a receptorové pylové láčky. Jejich analýza nám poskytla důkazy, že růst láčky pestíkem si vyžaduje speciální signalizační dráhy, mezi které patří signalizace pomocí malých GTP-áz, sekrece po fúzi membrán, proteiny zapojené remodelace matrix buněčné stěny. Identifikované sekretované proteiny z pylových láček patří do rodin defensin-like (DEFL), LORELEI-like GPI-anchored proteiny 3 (LLG3), thionin-like proteiny, rostlinné lipid transferové proteiny (LTP), rodina pylových Ole e alergenů, malých GTPáz a pektináz. Jejich sekrece byla výrazně odlišná v dvojitém mutantovi yip4a;4b. Návrh našeho projektu má za cíl popsat signální roli sekretovaných peptidů počas “zacílení” vajíčka pylovou láčkou.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
ED - Physiology
CEP - secondary branch
EF - Botany
CEP - another secondary branch
EB - Genetics and molecular biology
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
10611 - Plant sciences, botany
10612 - Mycology
30101 - Human genetics
30105 - Physiology (including cytology)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project has enlarged the knowledge of the role of small proteins secreted by pollen tube, mechanisms of ligand-receptor interactions and has also resulted in an identification of proteins secreted by ovule. The aims were fulfilled and some results were obtained in addition to plan. Five papers in prestigeous journals were published. The funds were used in planned structure and amounts.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 11, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
May 4, 2018
Finance
Total approved costs
7,968 thou. CZK
Public financial support
7,968 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 968 CZK thou.
Public support
7 968 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
ED - Physiology
Solution period
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017