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程祝寬研究組在植物減數分裂紡錘體組裝研究中取得新進展

  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。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紡錘體組裝的機制研究還十分缺乏。 

 

  中國科學院遺傳與發育生物學研究所程祝寬研究組通過圖位克隆方法,鑒定出了水稻中的PRD1基因,其編碼一個保守的減數分裂蛋白,介導了減數分裂特異DSB的形成。有趣地是prd1突變體中,花粉母細胞紡錘體組裝異常,多極紡錘體不能轉變為正常的兩極紡錘體。免疫熒光實驗表明,PRD1蛋白在染色體上呈現動態變化的定位模式。在減數分裂起始的細線期定位在整條染色體上,而繼后逐漸富集在每條染色體的著絲粒區域。PRD1能夠與動粒蛋白組分存在相互作用,暗示其可能在動粒復合體組裝過程中發揮重要功能。并且,PRD1REC8SGO1發生相互作用,從而參與減數分裂紡錘體的組裝。相關結果為染色體介導的植物減數分裂紡錘體組裝理論提供了直接證據。 

 

  該論文于202119日在New phytologist雜志上在線發表(DOI:10.1111/nph.17178)。程祝寬研究組博士后石文清為該文章的第一作者,程祝寬研究員和沈懿助理研究員為共同通訊作者。相關研究得到中國科學院戰略性先導專項A、國家自然科學基金等項目的資助。 

 

圖:PRD1促進減數分裂兩極紡錘體的組裝(左);PRD1在染色體上的動態定位(右) 

 
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