在苔藓中脉和种子植物腋生分生组织的形成中发现了共享的保守模块

导读 植物着陆是进化过程中的一件大事。伴随着它们从水生到陆生栖息地的迁移,不同的进化植物谱系进化出了截然不同的特征性身体结构和解剖结构,

植物着陆是进化过程中的一件大事。伴随着它们从水生到陆生栖息地的迁移,不同的进化植物谱系进化出了截然不同的特征性身体结构和解剖结构,这赋予了植物探索新环境的适应能力。

中脉是某些苔藓叶子中的多层结构,负责导水,作为表面毛细管作用的有益补充,而种子植物的腋生分生组织(AM)可以形成侧枝作为次级生长轴代替末端分枝,这极大地改变了植物结构并影响了果实或种子的生产。

中国科学院大学(UCAS)和中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究团队发现了这两种完全不同的解剖结构之间共享的分子模块。

在他们的研究中,WangYing博士及其同事揭示了拟南芥中横向抑制基因及其在Physcomitriumpatens中的直系同源基因的器官发生能力的潜在机制。

结合分子遗传学、共聚焦成像和高通量转录组分析以在细胞分辨率下跟踪两种结构的形成过程,研究人员证明GRAS家族基因促进非同源器官的形成、拟南芥中的AM起始和中脉在Physcomitriumpatens中形成。

他们进一步表明,促进细胞分裂是两个高度分化物种的共同主题。细胞分裂在拟南芥突变体中受到极大损害,这是AM形成缺陷的原因。

同时,据研究人员称,细胞分裂活动减少也会导致Physcomitrium突变叶片中脉形成缺陷。

他们的工作对非同源器官形成的细胞过程进行了比较分析,并强调了不同谱系中腋生分生组织和导水组织之间的神秘联系。

这项研究提供了一个与进化创新相关的更普遍机制的引人注目的例子,即,一个以细胞分裂促进为特征的保守调节模块在进化过程中被增选并在不同的发展计划中重新利用。