中科院遺傳發育所程祝寬課題組揭示水稻減數分裂調控的新機制

2018年2月26日，New Phytologist在線發表了中國科學院遺傳與發育生物學研究所程祝寬研究員課題組題為「OsSPLregulates meiotic fate acquisition in rice」的研究論文。

在被子植物中，有性生殖的關鍵步驟是成功進行減數分裂。然而，決定細胞減數分裂命運的分子機制仍知之甚少。該研究發現，OsSPOROCYTELESS（OsSPL）在水稻減數分裂的起始過程中發揮著重要作用。

研究人員通過大規模遺傳篩選水稻不育突變體來鑒定調控減數分裂起始的基因，並採用圖位克隆技術獲得了OsSPL基因。

研究人員發現，減數分裂特異的胼胝質沉積、染色質結構以及著絲粒特異的組蛋白H3裝載在Osspl花藥的花粉母細胞中發生了改變。轉錄組分析表明，Osspl中差異表達基因主要與在氧化還原態、減數分裂過程和壁細胞發育有關。OsSPL可形成同源二聚體，並與TEOSINTE BRANCHED1/CYCLOIDEA/PCF（TCP）轉錄因子OsTCP5存在相互作用。OsSPL還可通過EAR基序與TPL（TOPLESS）輔抑制因子OsTPL2與OsTPL3相互作用。

該研究結果表明，OsSPL介導的信號通路在水稻減數分裂起始中起著重要作用，暗示此調控機制在被子植物減數分裂起始中可能具有保守性。

Fig. 8A proposed model for early pattern formation of rice anthers regulated by OsSPL.

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