研究人員發(fā)現(xiàn)了操縱植物繁殖的重要線索
由加州大學(xué)河濱分校的植物細(xì)胞生物學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組首次發(fā)現(xiàn)了一種小RNA種及其靶基因,它們共同調(diào)節(jié)植物中雌性種系的形成。
“了解種系形成的機(jī)制對(duì)于我們操縱植物繁殖以改善農(nóng)業(yè)的能力至關(guān)重要,”負(fù)責(zé)該研究項(xiàng)目的植物細(xì)胞和分子生物學(xué)杰出教授陳雪梅說(shuō)。
在植物和動(dòng)物中,種系是最終形成配子(卵和精子)的細(xì)胞譜系。在動(dòng)物中,種胚在胚胎發(fā)生早期被預(yù)留(或“指定”),并且不會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生“體細(xì)胞” - 體內(nèi)不是生殖細(xì)胞的細(xì)胞。另一方面,在植物中,種系未在早期指定。它是由植物發(fā)育晚期的體細(xì)胞產(chǎn)生的 - 特別是在花中 - 并且是有性繁殖的第一步。
新工作不僅確定了重要發(fā)育過(guò)程的監(jiān)管模塊,還暗示在此過(guò)程中可能通過(guò)RNA或蛋白質(zhì)進(jìn)行細(xì)胞間通信。
研究結(jié)果于6月5日出現(xiàn)在Current Biology上。
Chen解釋說(shuō),小RNA與植物種系形成過(guò)程有關(guān),但到目前為止,所謂的“tasiR-ARFs”所涉及的小RNA種類(lèi)尚不清楚。Chen和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)tasiR-ARF通過(guò)抑制其靶基因生長(zhǎng)素反應(yīng)因子3(ARF3)來(lái)調(diào)節(jié)種系形成。
Chen解釋說(shuō),在不能產(chǎn)生某些類(lèi)型的小RNA的突變體中,更多的體細(xì)胞成為生殖細(xì)胞,這表明小RNA可以防止生殖細(xì)胞的過(guò)量產(chǎn)生。通過(guò)用種系規(guī)格缺陷分離更多突變體,研究小組發(fā)現(xiàn)突變體提供了更多線索,最終幫助團(tuán)隊(duì)識(shí)別了tasiR-ARF。
該研究是在擬南芥(Arabidopsis)上進(jìn)行的,擬南芥是植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室廣泛使用的模型植物然而,這些發(fā)現(xiàn)最有可能適用于其他植物,因?yàn)閠asiR-ARF是高度保守的。
陳和她的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有看到他們研究的突變體中的雄性種系缺陷,但是,根據(jù)該領(lǐng)域的文獻(xiàn),承認(rèn)小RNA確實(shí)在雄性種系中發(fā)揮作用。
“很可能,在雄性生殖系的情況下,涉及不同的小RNA種類(lèi),”陳說(shuō)。
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