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张大兵小组植物雄配子体发育分子机理研究获进展

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-01-05 编辑:经典散文

作者:黄鑫资料来源:中国科学新闻出版:2012

(记者黄鑫)上海交通大学的研究人员克隆并鉴定了一种分泌糖蛋白基因MTR1,该基因在水稻花粉母细胞中特异表达,但经过近8年的研究,影响周围营养层细胞的绒毡层发育,从而为科学界理解生殖细胞和营养层细胞之间的相互关系和协调发展提供了新的认识。 相关结果最近发表在国际期刊《细胞发育》上。

植物雄性配子体的正常发生和发育直接影响物种的世代交替,这是生物繁殖和进化的核心事件之一 研究细胞分化及其发育过程中与周围细胞相互作用的遗传机制,对于加深对植物生命基本现象的理解,通过作物杂交育种提高农业产量具有重要意义。

虽然一些在绒毡层细胞或绒毡层细胞和小孢子母细胞中特异表达的基因已经被克隆并报道影响雄性配子体细胞的分化和发育,但是科学家们对配子体细胞和邻近体细胞之间相互作用的分子机制仍然知之甚少

在张大冰教授、谭和欣等人的指导下,该校生命科学与技术学院的博士生通过地图克隆克隆了甲氨蝶呤1基因。 该基因是一种含有分泌腺糖蛋白,控制水稻雄性生殖细胞和周围营养层细胞的共同发育

研究表明甲氨蝶呤1在雄性生殖细胞中特异性表达,但其突变体显示营养细胞中绒毡层和生殖细胞小孢子发育的缺陷,导致完全雄性不育。 “氨甲喋呤1含有两个簇蛋白结构域、两个n糖基化位点和一个分泌性n末端信号肽,该肽可介导氨甲喋呤1细胞膜的定位。这些域都是MTR1执行其功能所必需的 张大冰说,这些结果表明,水稻生殖细胞的正常发育花粉不仅受自身遗传因素的调节,还向周围的体细胞传递信号

相关专家认为,这是首次发现生殖细胞表达的基因控制生殖细胞和营养层细胞的协调发展。对蛋白质调节网络的进一步研究将极大地扩展对生殖细胞和周围营养层细胞相互作用的分子机制的理解。

《中国科学报》 (2012-06-25 A4合成)

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