质体作为一种携带有DNA的半自主性细胞器,在世代交替过程中以非孟德尔方式进行传递。已有的证据表明,在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)中,其质体是母系遗传的。但是,当子代的样本数量增加时,仍然存在低频的父系质体的遗传(3.9×10-5,3 vs 76825)。对于这些父系遗传的质体,目前,我们并不清楚它们是来自于精细胞还是花粉营养细胞。在本研究中,通过构建精细胞质体可跟踪的荧光蛋白标记系,我们调查了精细胞中是否存在可遗传质体的问题,并获得了如下结果：1.利用绿色荧光蛋白标记花粉中的质体并结合苯胺蓝染色观察,发现：在生殖细胞刚形成时,其内就已观察不到质体的出现(n=56)。与之相反,绿色荧光蛋白标记的线粒体却总是能被观察到。这表明,小孢子在第一次有丝分裂时,就已把质体排除于生殖细胞之外。2.通过在精细胞中表达质体膜定位的GFP-Toc34融合蛋白及质体基质定位的RbcS-tdTomato融合蛋白,我们构建了一个可视化的精细胞质体的“双标记”系植株。3.利用该“双标记”转基因植株,我们对拟南芥精细胞中质体出现的频率进行了调查。通过观察共计100,850个精细胞(50,425个花粉),我们发现了11个精细胞具点状的荧光标记(频率为1.09×10-4),这暗示拟南芥精细胞具有传导父系质体的潜能。我们的研究结果不仅提供了拟南芥质体母系遗传的细胞学证据——小孢子第一次有丝分裂将质体排除于生殖细胞之外而导致了精细胞无质体。同时,也提示了低频父系遗传质体的可能来源——来自于精细胞中的质体。这些研究结果为进一步揭示拟南芥父系质体泄露的机制提供了重要导向。