减数分裂中 REC8 的中断导致西瓜无核,Plant Science
减数分裂中 REC8 的中断导致西瓜无核
Plant Science ( IF 4.1 ) Pub Date : 2022-07-26 , DOI: 10.1016/j.plantsci.2022.111394
Lihong Cao 1 , Chuang Li 1 , Hewei Li 1 , Zheng Wang 1 , Yanxin Jiang 1 , Yalu Guo 1 , Piaoyun Sun 1 , Xi Chen 1 , Qingqing Li 1 , Haoran Tian 1 , Zheng Li 1 , Li Yuan 1 , Junjun Shen 1
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三倍体西瓜（Citrullus lanatus）在减数分裂过程中，生殖细胞同源染色体紊乱，导致种子不能形成，产生无核果实。因此，突变在减数分裂中特别起作用的基因可能是获得无籽西瓜的另一种方法。REC8 作为减数分裂中黏连蛋白复合物的关键组成部分，对于姐妹染色单体的凝聚和染色体分离至关重要。然而，REC8 在减数分裂中的作用尚未在西瓜中得到表征。在这里，我们将 ClREC8 鉴定为 RAD21/REC8 家族的成员，在西瓜的雄花和雌花中具有高表达。原位杂交分析表明，ClREC8在花粉形成的减数分裂早期高度表达。敲除西瓜中的ClREC8导致花粉活力下降。外源正常花粉授粉后，ClREC8基因敲除系的卵巢可以正常膨胀，但不能形成种子。我们进一步比较了敲除系和相应野生型之间不同阶段花粉母细胞的减数分裂染色体。结果表明，ClREC8是减数分裂I中姐妹动粒的单极定向所必需的。此外，WT 和敲除系之间的转录组测序 (RNA-seq) 分析表明，ClREC8的破坏导致有丝分裂相关基因和减数分裂相关基因的表达水平降低。我们的研究结果表明，ClREC8 在西瓜生殖细胞的减数分裂I中具有特定的作用，并且 ClREC8 的功能丧失导致无核果实，这可能为无核西瓜品种育种提供替代策略。
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更新日期：2022-07-26
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