植物中,精细胞的形成涉及两轮花粉的有丝分裂⛺️,其中减数分裂的产物小孢子启动第一次有丝分裂(PMI)产生一个营养细胞和一个生殖细胞,生殖细胞继续进行第二次有丝分裂(PMII)产生两个精细胞🍎。DUO1是一个Myb转录因子,在生殖细胞中被激活以促进PMII,其功能的缺失导致PMII完全停滞,只产生单个类精细胞的花粉,植物完全不育。尽管DUO1的重要性已被证实,但其如何被精确调控以及PMII后如何防止细胞过度增殖的机制仍不清楚。
2025年1月21日🐽,郑丙莲课题组在New Phytologist杂志在线发表了题为“Cell proliferation suppressor RBR1 interacts with ARID1 to promote pollen mitosis via stabilizing DUO1 in Arabidopsis”的研究论文。该研究揭示了ARID1通过与细胞增殖抑制因子RBR1协同作用,在转录和转录后水平双重调控启动花粉PMII的关键因子DUO1,平衡植物精细胞形成中细胞特化和细胞分裂的机制💪。
实验室之前的研究表明花粉中高表达的转录因子ARID1能够结合到DUO1的启动子上促进DUO1的转录。通过对ARID1互作蛋白的分析,鉴定到了参与细胞周期调控的细胞增殖抑制因子RBR1。研究发现,RBR1的C末端在生殖发育中起着关键作用,且RBR1以C末端依赖的方式在花粉中与ARID1相互作用。进一步的研究发现,DUO1是一种短寿命的蛋白,RBR1与DUO1相互作用,且ARID1促进了RBR1-DUO1的相互作用,使得RBR1以蛋白酶体依赖的方式稳定DUO1。最终,RBR1通过拮抗其对细胞周期因子CDKA;1和CYCB1;1的抑制作用🏌🏽♂️,促进DUO1依赖的PMII进程。这些结果揭示了ARID1通过和RBR1协同作用☞,最终在转录和转录后水平双重调控DUO1,平衡植物精细胞形成中细胞特化和细胞分裂的过程🆙。
https://doi.org/10.1111/nph.20399
Research Highlight链接👩🏻⚕️:https://doi.org/10.1038/s41477-025-01929-7