減數分裂是有性生殖生物配子產生和世代交替的核心事件。減數分裂起始是細胞有絲分裂向減數分裂的轉變,標志著生物體從營養生長向生殖生長的轉變。氮素是植物必需的大量元素,是植物生長發育和農作物產量形成的重要限制因子。氮缺陷往往導致植物育性降低,而對其分子機制卻知之甚少。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所程祝寬研究組利用圖位克隆技術,在水稻中鑒定到一個新的減數分裂起始調控基因ETFβ,其編碼一個線粒體定位的電子轉運黃素蛋白β亞基,參與支鏈氨基酸的代謝。ETFβ結合電子并將電子轉運給下游的輔酶Q氧化還原酶ETFQO,推動氧化磷酸化,參與機體供能。etfβ突變體中,減數分裂表現出明顯的氮素依賴。在低氮脅迫下,etfβ無法起始減數分裂,導致雌配子和雄配子的不育。在氮素營養充足條件下,etfβ可以完成減數分裂,恢復其雌雄育性。穗部器官的代謝組和含氮總量的協同分析發現,低氮脅迫發生時,etfβ中支鏈氨基酸不能被正常代謝,且大量積累。花器官中氮素嚴重缺乏,而導致不育。在外源氮營養充足的環境下,突變體避免大幅度分解體內蛋白質,用于氮素再利用。花器官的氮需求可通過外源氮素補給得以滿足,從而維持突變體的正常育性。該研究揭示ETFβ通過參與支鏈氨基酸的代謝,促進體內氮素再利用,為花器官的營養需求提供保障。該成果為解析植物如何在貧瘠的土壤環境中維持必要的育性提供了理論支撐。
1月25日,相關研究成果在線發表在Nature Communications上。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項(A類)的支持。
近日,華南農業大學生命科學學院教授王應祥課題組以模式植物擬南芥、水稻及大豆為研究對象,揭示了一對同源鋅指蛋白C3H14/15通過清除生殖細胞中異常表達的花藥體細胞轉錄本,從而維持減數分裂細胞命運的核心......
精子發生是高度精密調控的生物學過程,減數分裂是同源染色體配對、聯會及遺傳信息重組的關鍵質量關卡。聯會復合體(SC)作為減數分裂的重要結構,其中心元件蛋白SYCE1被稱為啟動SC組裝的“基石”。此前研究......
記者20日獲悉,中國的醫學專家和分子細胞學專家攜手攻克了生殖生物學領域長達數十年的科學難題。他們首次在實驗室環境中成功模擬并解析了減數分裂過程中DNA雙鏈斷裂(DSB)形成的分子機制,為揭示有性生殖的......
減數分裂是有性生殖生物配子產生和世代交替的核心事件。減數分裂起始是細胞有絲分裂向減數分裂的轉變,標志著生物體從營養生長向生殖生長的轉變。氮素是植物必需的大量元素,是植物生長發育和農作物產量形成的重要限......
減數分裂是有性生殖生物配子產生和世代交替的核心事件。減數分裂起始是細胞有絲分裂向減數分裂的轉變,標志著生物體從營養生長向生殖生長的轉變。氮素是植物必需的大量元素,是植物生長發育和農作物產量形成的重要限......
減數分裂是有性生殖生物配子產生和世代交替的核心事件。減數分裂起始是細胞有絲分裂向減數分裂的轉變,標志著生物體從營養生長向生殖生長的轉變。氮素是植物必需的大量元素,是植物生長發育和農作物產量形成的重要限......
減數分裂是一種特殊的細胞分裂過程,需要產生配子,即生物體的生殖細胞。在減數分裂過程中,父系和母系染色體復制、配對并交換部分DNA,這一過程稱為減數分裂重組。為了調節這種遺傳物質的交換,細胞將雙鏈斷裂(......
雌性哺乳動物在出生以后,卵母細胞的細胞周期停滯在減數第一次分裂前期,直到排卵前夕才在促性腺激素的刺激下恢復減數分裂,經不對稱分裂排出極體,等待受精。卵母細胞的減數分裂成熟是受精成功的關鍵,也常常是輔助......
減數分裂過程中,紡錘體的正確組裝對于同源染色體的準確分離極其重要。但是,不同物種間紡錘體組裝的機制并不保守。在哺乳動物、線蟲和果蠅中,對紡錘體的組裝機制研究較為深入。然而對于植物性母細胞減數分裂過程中......
減數分裂是形成生殖細胞的一種特殊方式的細胞分裂。它是遺傳學中一個特別重要的事件,是維持大多數動植物品種染色體數目世代穩定傳遞的根本機制。同時,基因的分離、自由組合以及交換無不是通過減數分裂發生的。可以......