植物減數分裂紡錘體組裝研究獲新進展

減數分裂過程中，紡錘體組裝對於同源染色體間的正確分離極其重要。但是，不同物種間紡錘體組裝的機制並不保守。在小鼠、果蠅和爪蟾等模式動物中，由中心體或者染色體本身介導的紡錘體組裝，其細胞學過程已了解得比較清楚。然而，科學家對於植物性母細胞減數分裂過程中，紡錘體的組裝和細胞極性形成的認識還十分缺乏。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所程祝寬研究組詳細觀察了單、雙子葉植物減數分裂紡錘體組裝的細胞學過程，證實最終的兩極紡錘體是由多極紡錘體轉變而來的。系統研究減數分裂突變體紡錘體的組裝，研究人員發現在DSB形成因子OsMTOPVIB功能喪失情況下，多極紡錘體不能轉變為兩極紡錘體。而在其他一系列不產生DSB的突變體中，兩極紡錘體均可正常形成。這說明在減數分裂過程中，紡錘體的正確組裝並不依賴於DSB形成。而在同源重組不能發生導致僅有單價體存在的性母細胞中，部分單價體的著絲粒會改變其原來的單極取向，成為類似有絲分裂的雙極取向，這是兩極紡錘體形成的重要保證。研究表明，OsMTOPVIB通過改變姊妹染色單體著絲粒的黏連參與減數分裂紡錘體的組裝。相關結果為由染色體介導植物減數分裂紡錘體的組裝理論提供了直接證據。

該成果於7月24日在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上在線發表。程祝寬研究組和中科院植物研究所種康研究組合作博士後薛治慧為該文章的第一作者，程祝寬為通訊作者。相關研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等的資助。

水稻減數分裂紡錘體組裝過程

OsMTOPVIB參與減數分裂兩極紡錘體的組裝

來源：中國科學院遺傳與發育生物學研究所

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