Plant Cell：植物減數(shù)分裂重要機制

發(fā)布日期：2012-02-27 瀏覽次數(shù)：1401

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的研究人員發(fā)表了題為“Somatic and Reproductive Cell Development in Rice Anther Is Regulated by a Putative Glutaredoxin”的文章，在之前研究的基礎(chǔ)上，進一步探明了植物雄性減數(shù)分裂起始的分子機制，這一成果公布在植物學(xué)權(quán)威期刊Plant Cell雜志上。

江蘇食品網(wǎng)訊：

　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的研究人員發(fā)表了題為“Somatic and Reproductive Cell Development in Rice Anther Is Regulated by a Putative Glutaredoxin”的文章，在之前研究的基礎(chǔ)上，進一步探明了植物雄性減數(shù)分裂起始的分子機制，這一成果公布在植物學(xué)權(quán)威期刊Plant Cell雜志上。

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　　領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所基因組生物學(xué)研究中心程祝寬研究員，其早年畢業(yè)于揚州大學(xué)，目前主要從事植物減數(shù)分裂過程的遺傳控制，水稻花器官發(fā)育及種子形成的分子機理等方面的研究。

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　　有性生殖是自然界中最重要的生殖方式。生物體由無性生殖轉(zhuǎn)變成有性生殖的重要標志是經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細胞。為保證有性生殖的正常進行，需要在特定時間和特定組織將細胞分裂周期從有絲分裂轉(zhuǎn)變成減數(shù)分裂。

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　　舉一個簡單的例子，動物在出生后的成長過程中細胞進行的是有絲分裂;而在性器官成熟產(chǎn)生精子和卵子時，細胞首先要進行一次減數(shù)分裂，因此減數(shù)分裂對有性生殖至關(guān)重要。

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　　減數(shù)分裂起始是一個復(fù)雜的信號傳遞過程，在酵母及哺乳動物中有著不同的減數(shù)分裂起始機制，而在植物上如何實現(xiàn)由有絲分裂向減數(shù)分裂轉(zhuǎn)變的機制尚不清楚。

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　　去年這一研究組發(fā)現(xiàn)水稻中也存在shugoshin蛋白OsSGO1，揭示植物減數(shù)分裂過程中同源染色體分離的分子新機制，也揭示了植物界shugoshin蛋白在減數(shù)分裂前期I的特殊功能。

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　　在這一新論文中，研究人員發(fā)現(xiàn)植物雄性生殖細胞的形成擁有其獨特的減數(shù)分裂起始機制，花粉母細胞的正常發(fā)生受CC類谷氧還蛋白MIL1調(diào)控，MIL1基因突變導(dǎo)致花粉母細胞不能正常形成，從而不能進入減數(shù)分裂，對應(yīng)細胞繼續(xù)進行有絲分裂。該突變還影響內(nèi)層花藥壁細胞的分化，但不影響大孢子母細胞的形成與減數(shù)分裂進行。

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　　這項研究探明植物雄性減數(shù)分裂起始的分子機制，而且還可以用于作物育種相關(guān)工作中，幫助構(gòu)建人工智能不育系。