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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,紡錘體組裝對于同源染色體間的正確分離極其重要。但是,不同物種間紡錘體組裝的機制並不保守。在小鼠、果蠅和爪蟾等模式動物中,由中心體或者染色體本身介導的紡錘體組裝,其細胞學過程的了解已經比較清楚。然而對于植物性母細胞減數分裂過程中,紡錘體的組裝簣D毎麡O性形成的認識還十分缺乏。 

 

  中國科學院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组,详细观察单、双子叶植物减数分裂纺锤体组装的细胞学过程,证实最终的两极纺锤体是由多极纺锤体转变而来的。系统研究减数分裂突变体纺锤体的组装,发现在DSB形成因子OsMTOPVIB的功能喪失情況下,多極紡錘體不能轉變爲兩極紡錘體。而在其它一系列不産生DSB的突變體中,兩極紡錘體均可正常形成。說明在減數分裂過程中,紡錘體的正確組裝並不依賴于DSB形成。而當同源重組不能發生,導致僅有單價體存在的性母細胞中,部分單價體的著絲粒會改變其原來的單極取向,成爲類似有絲分裂的雙極取向,這是兩極紡錘體形成的重要保證。研究表明,OsMTOPVIB通過改變姊妹染色單體著絲粒的黏連,參與減數分裂紡錘體的組裝。相關結果爲由染色體介導植物減數分裂紡錘體的組裝理論提供了直接證據。 

 

  該論文于2019724日在PNAS雜志上在線發表。中科院遺傳發育所程祝寬研究組和中科院植物所種康研究組合作博士後薛治慧爲該文章的第一作者,程祝寬研究員爲通訊作者。相關研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。 

 

1:水稻減數分裂紡錘體組裝過程 

2OsMTOPVIB參與減數分裂兩極紡錘體的組裝