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遗传发育所连发三篇Plant Cell文章

核心提示:

 【中国生物产业网(http://bio.easysources.cn/)】10月9日讯 

 《The Plant Cell》是植物学领域数一数二的杂志,它近5年平均影响因子为10.69,被称为植物学领域权威杂志。近期中科院遗传与发育研究所的研究人员接连在这一重要期刊上发表最新研究成果。
 
Regulates Pollen Tube Guidance in Response to Micropylar Female Signaling and Acts in Early Embryo Patterning in Arabidopsis[W][OA]
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植物从水生向陆生进化过程中,精细胞丧失了运动能力,需要依靠花粉管把它递送到雌配子体--胚囊中与卵子融合,完成受精。花粉管导向是一个精确调控的雌-雄配子体细胞相互识别的过程。胚囊释放吸引信号,花粉管接收信号后作出定向生长的反应。到目前为止,吸引信号已经被初步鉴定为一类分泌性质的小肽分子,但是花粉管对吸引信号的响应机制还是未知的。
 
中国科学院遗传与发育生物学研究所杨维才研究员带领的研究团队首次发现了一个控制花粉管响应的因子,命名为POD1。POD1同时控制花粉管响应和早期胚胎形态建成。通过遗传分析,结合亚细胞定位和转基因实验、细胞组分超速分离、酵母双杂交和荧光双分子互补等手段,该团队深入研究了POD1控制花粉管导向的分子机理。研究发现,POD1是一个定位在内质网腔中的蛋白,并与内质网中参与质量控制的关键因子钙网蛋白CRT3相互作用。并且,POD1控制内质网腔中含有HDEL定位信号的蛋白在内质网中的滞留。这项工作首次揭示了内质网蛋白在花粉管响应过程中的关键作用,并为下一步分离其它控制花粉管响应的因子提供了新的切入点。这一工作表明,内质网蛋白在控制植物细胞-细胞间相互作用过程中可能是一个关键的控制节点。
 
上述研究结果于2011年9月28日在线发表于国际著名杂志The Plant Cell。杨维才实验室的助研李红菊为该论文的第一作者。本研究得到了科技部重大研究计划项目和国家自然科学基金委的资助。
 
The Basic Helix-Loop-Helix Transcription Factor MYC2 Directly Represses PLETHORA Expression during Jasmonate-Mediated Modulation of the Root Stem Cell Niche in Arabidopsis
 
茉莉酸作为一种与抗逆性密切相关的植物激素,主要调控植物对昆虫侵害、病原菌侵染和机械伤害的抗性反应,同时也参与调控根系生长、配子发育及成熟衰老等发育过程。早在二十世纪八十年代初,人们就认识到茉莉酸抑制植物生长,但对茉莉酸实现这一生理功能的细胞学和分子机制并不清楚。
 
在这篇文章中,研究人员发现茉莉酸对拟南芥主根生长的抑制作用体现在对细胞分裂和细胞伸长的影响上。同时,茉莉酸改变了根尖干细胞微环境的细胞学结构,包括引起静止中心(QC)细胞的非正常分裂和根冠干细胞的非正常分化,并导致根分生组织活性降低。茉莉酸所引起的这些细胞学变化与生长素途径的干细胞转录因子基因PLETHORA (PLT)突变导致的表型类似。凝胶阻滞、染色质免疫共沉淀及其它分子生物学实验表明,茉莉酸信号途径的重要转录因子MYC2直接结合PLT1/2的启动子并抑制其表达。
 
因为生长素途径通过上调PLT的表达正向调控根尖干细胞的维持和根分生组织活性,而新研究发现茉莉酸通过下调PLT的表达而负向调控根尖干细胞维持和根分生组织活性,因此这项工作揭示了茉莉酸和生长素拮抗互作调控根尖干细胞维持和主根生长的新机制。这一研究工作表明,通过不同激素信号间的相互作用协调生长发育进程可能是植物在长期进化过程中形成的对环境响应的普遍机制。
 
另外还有一篇“LAX PANICLE2 of Rice Encodes a Novel Nuclear Protein and Regulates the Formation of Axillary Meristems”由外籍研究员Yutaka Sato(佐藤丰)完成。
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