近日，实验室博士生刘少宝在卢天健教授和徐峰教授的指导下，以第一作者身份在Soft Matter发表题为“Fountain streaming contributes to fast tip-growth through regulating the gradients of turgor pressure and concentration in pollen tubes”的论文。

高等植物有性生殖过程的完成得益于花粉管的快速生长。花粉管是生长速度最快的植物细胞，其尖端生长速率可高达600μm/h。该论文研究了花粉管内喷泉流（花粉管内一种特殊模式的胞质环流）如何通过调节细胞内膨胀压和物质运输从而调节促进花粉管尖端快速生长的动力和原材料。建立了定量刻画花粉管内喷泉流的流动特征的流体动力学模型和描述其物质运输特性的对流-扩散模型。数值仿真结果显示，在高长径比的花粉管内，沿着花粉管从末端到尖端，细胞内的膨胀压并没有衰减反而略有增加；花粉管内物质在其尖端聚集其浓度分布呈倒锥形，而且物质的聚焦程度与佩克莱特数（Péclet numbers）有关，佩克莱特数数越大，聚焦程度越明显。这说明，花粉管内的喷泉流为其尖端快速生长提供了持续的驱动力和细胞壁合成所需原材料。通过设计简单的实验，用PEG-6000作为脱水剂对花粉管进行“干旱”胁迫，从而对花粉管内部膨胀压及梯度进行扰动，可以看到花粉管尖端畸形生长。该论文有助于深入理解正常和非正常环境中高等植物有性繁殖过程。

该论文的其他共同作者包括：刘含（共同一作）、冯上升讲师、林敏副教授、徐峰教授、卢天健教授。

文章链接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2017/sm/c6sm01915c