荧光显微镜下，花粉类似于玉米丝上亮绿色的晶体。
春天快到了，花粉将在我们的汽车上撒上黄色粉末，一连几个月让过敏患者感到恶心，但你知道吗，花粉不仅仅是植物的精子。
佐治亚大学的一项新研究已经确定了花粉何时成熟并开始表达自己的基因组，这是植物生命周期的一个主要转变。
每一粒花粉实际上都是它自己的多细胞生物——根据物种的不同，有2到40个细胞。花粉表达自己的基因组，在遗传上与母体植物不同。这意味着来自一朵花的花粉粒可以有不同的特征和特征，就像你可能与你的兄弟姐妹不同一样。
当花粉粒竞争使卵子受精时，只有那些具有最成功特征的花粉粒才能存活下来，将它们的遗传信息传递给下一代。花粉之间的这种激烈竞争是对植物基因组质量的检查，因为有害的突变被删除时，这些突变的花粉粒不能竞争。
这项研究登上了1月28日的《Science》杂志封面，在此之前，科学家们并不确定花粉何时开始表达自己的遗传信息。
“由于花粉表达自己的基因组，自然选择可以直接作用于花粉。这使得花粉竞争成为塑造植物进化的重要力量，”该研究的主要作者、富兰克林艺术与科学学院植物生物学助理教授布拉德·尼尔姆斯说。“如果我们对花粉选择的范围和时间有更好的了解，这将有助于我们更好地预测植物物种如何适应不断变化的环境。我们甚至可以利用花粉选择来加快作物育种，例如选择耐热性更好的作物。”
花粉的“隐藏生命”
花粉选择是育种成功的关键。但花粉的发育非常容易受到高温胁迫的影响。
气温上升会对植物本身造成不可逆转的伤害，也会改变特定植物产生的花粉量。反过来，这再加上其他热引起的植物有性生殖周期的变化，最终可能导致作物产量下降，这是粮食安全的一个主要担忧。
“例如，所有在谷物中产生的淀粉也在花粉中产生，”尼尔姆斯说。“同样的路径也存在。所以我们正在寻找方法，可以直接在花粉上失去基因功能。”
研究人员对玉米花粉细胞的RNA含量进行了26天的测序，从被称为减数分裂的孢子形成过程开始，到完全形成的花粉从它的亲本植物脱离为止。
尼尔姆斯说:“当我们想到花粉时，很多人认为，一旦我们看到一朵花，你就会看到花粉即将脱落，但花粉的发育实际上在花的早期就开始了。比如玉米，我把一粒种子种在地里，五、六个星期后，它会长高到我的胸部。你还看不到任何开花的迹象，但这些生物已经在植物内部深处生长了。这种复杂的隐藏过程是我们以前在植物中没有见过的。”
来自斯坦福大学的弗吉尼亚·沃伯特(Virginia Walbot)是这篇论文的合著者。
Gametophyte genome activation occurs at pollen mitosis I in maize