对capulet2的分子特征分析揭示了ANAPHASE PROMOTING COMPLEX 6基因在母体表达对胚乳发育的重要性

《Plant Physiology》：Molecular Characterization of capulet2 reveals the importance of ANAPHASE PROMOTING COMPLEX 6 maternal expression in Endosperm Development

　　

摘要

开花植物的特征是经历两次受精过程，受精后的雌配子会发育成胚乳和胚胎。基因组印记通过DNA甲基化等表观遗传修饰来促进胚乳中父母等位基因的特异性表达。同样，配子体的母体效应也会影响雌配子体中的基因功能，进而影响受精后胚乳和胚胎的发育。尽管许多印记基因在突变后不会表现出种子性状，但配子体的母体效应突变体会在母系传递突变等位基因时导致种子发育异常。在这里，我们研究了配子体的母体效应突变体capulet2（简称cap2）。我们发现CAP2基因由ANAPHASE PROMOTING COMPLEX 6（简称APC6）编码，后者是APC/C复合体（APC/C）的一个亚基。进一步的研究表明，cap2/apc6突变体在配子体分离和种子性状上都表现出母体效应，而cap2和apc6的表型都可以通过APC6转基因得到恢复。此外，我们证实APC6是一个母系表达的印记基因，这与观察到的雌配体母体效应表型一致。为此，我们观察到cap2/apc6突变体中胚乳合胞核的分裂异常，表明APC/C复合体在早期胚乳发育中起着重要作用。我们进一步发现，APC/C复合体的另一个亚基APC1发生突变也会导致类似的胚乳缺陷。与CAP2/APC6类似，APC1也是印记基因，仅从母系等位基因表达，这表明在发育中的胚乳中APC/C复合体的调控存在母系偏向。