有絲分裂到減數分裂的轉化機制研究獲進展

　　中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所唐威華研究組在植物生殖細胞系從有絲分裂轉換到減數分裂的分子機制研究中取得進展。

　　有性生殖是自然界中最重要的生殖方式。生物體由無性生殖轉變成有性生殖的重要標志是經過減數分裂產生生殖細胞。為保證有性生殖的正常進行，已經接受生殖細胞命運的孢原細胞需要在特定時間將細胞分裂周期從有絲分裂轉變成減數分裂。減數分裂起始是一個復雜的信號傳遞過程，在酵母及哺乳動物中有著不同的減數分裂起始機制，而當前研究對植物如何實現由有絲分裂向減數分裂轉變的機制尚不清楚。

　　唐威華研究組基于對玉米花藥發育時期的精細分析，采用激光顯微切割技術和芯片雜交，分別獲得處于有絲分裂的孢原細胞，處于減數分裂間期的生長期花粉母細胞(enlarging PMC)，剛進入減數分裂的花粉母細胞和相鄰絨氈層細胞，以及成熟花粉、玉米幼苗和莖部薄壁細胞的時期特異性表達譜。分析轉錄因子和泛素連接酶在不同發育時期的表達特征表明，enlarging PMC處于有絲分裂到減數分裂的關鍵轉折點。結合蛋白質譜分析，研究發現減數分裂相關基因不僅在進入減數分裂時期前提前轉錄，并且提前翻譯產生蛋白。在此基礎上，研究組在有絲分裂向減數分裂轉換過程中特異性表達基因、富集的代謝通路、轉錄調控因子等方面，提出了一系列可供檢驗的科學假說，以便于進一步了解玉米減數分裂的起始機制。

　　相關研究成果以Stage-specific gene profiling of germinal cells helps delineate the mitosis/meiosis transition為題，發表于Plant Physiology。該研究得到了國家重點研發項目、國家自然科學基金委、中科院等的資助。