揭秘拟南芥雄配子体发育调控机制：进化中的新发现

研究人员探究拟南芥（Arabidopsis）雄配子体发育，发现受孢子体遗传调控，具重要进化意义。

　　植物在二倍体孢子体（sporophyte）和单倍体配子体（gametophyte）世代间交替¹。苔藓保留了陆地植物祖先的特征，其配子体占主导且能独立生存。然而，在开花植物中，配子体经过进化缩减，仅剩下少数细胞包裹在孢子体内。即便配子体发生了缩减，人们认为它仍对自身发育保持着遗传控制²。研究表明，长期以来被认为是自主发育的拟南芥雄配子体发育，也受到孢子体通过一种抑制机制进行的遗传调控，该机制涉及大规模的蛋白质周转调节。研究人员鉴定出拟南芥的 SHUKR 基因是雄配子基因表达的抑制剂。SHUKR 与已知功能的蛋白质无关，在减数分裂（meiosis）过程中从孢子体发挥作用，通过负向调节减数分裂后配子发生特有的大量基因的表达，来控制配子体发育。这种调控在进化后期才出现，因为仅在真双子叶植物中发现了 SHUKR 的同源物。研究还显示，SHUKR 在正选择下快速进化，这表明雄配子发生过程中蛋白质周转调控的变化在真双子叶植物的进化中发挥了重要作用。