尽管 Silene latifolia 的性染色体剂量不平衡，但其茎尖分生组织的发育稳定性仍然保持

《BMC Plant Biology》：Developmental robustness of the shoot apical meristem despite sex-chromosome dosage imbalance in Silene latifolia

　　

摘要

背景

尽管存在性别连锁基因剂量不平衡，但雌雄异株物种仍需保持发育稳定性。在雌雄异株植物 Silene latifolia 中，花的性别二态性与性别连锁的 WUSCHEL（SlWUS1）和类似 CLAVATA3 的基因（GSFY）有关，这导致了 WUS–CLV3 副本的性别特异性差异。由于 WUS–CLV3 反馈回路是茎尖分生组织（SAM）中干细胞稳态的核心调节器，因此这种剂量不平衡可能会破坏分生组织的维持。

结果

我们对雌雄 Silene latifolia 植物在营养生长阶段的SAM大小进行了定量分析。幼苗在半浓度的Murashige和Skoog（? MS）培养基中生长，然后使用差分干涉对比显微镜观察SAM的形态，并通过ImageJ测量SAM的直径和面积。尽管 WUS 副本数存在差异，但在整个营养生长过程中，雄性和雌性植物的SAM大小没有差异。在外源性施用GSFY肽（GSFYp）和细胞分裂素（CK）后，这种稳定性仍然存在，这两种物质均显著调节了SAM的大小和 WUS 的表达。表达分析显示，X连锁的 SlWUS1 在SAM中的表达较弱，而常染色体上的 SlWUS2 则表现出高水平的、与性别无关的表达，并且在两种性别中对肽和CK信号的反应相似。

结论

这些发现表明，在 S. latifolia 中，干细胞稳态主要由常染色体上的 SlWUS2 维持，它能够在不依赖传统基因剂量补偿机制的情况下缓冲性别连锁的剂量变化。我们的结果表明，在雌雄异株进化过程中，存在一种保护关键发育过程免受破坏的调控机制。