大家好,本次閱讀的文獻是前天發(fā)表在《Naure Plants》上的《A species-specific functional module controls formation of pollen apertures》一文须肆,通訊作者是美國俄亥俄州立大學(xué) Anna A. Dobritsa 教授明吩。
花粉的萌發(fā)孔是花粉質(zhì)膜上的特殊結(jié)構(gòu)复濒,植物中特異表達的 INP1 是萌發(fā)孔形成的重要調(diào)控因子筷弦,但是在不同物種中 INP1 的保守性并不高幔妨,暗示著還有其他保守因子調(diào)控萌發(fā)孔的形成闻镶。
為了刷選參與花粉萌發(fā)孔形成的基因斥滤,作者依據(jù)花粉形態(tài)進行 EMS 正向篩選将鸵。鑒定到一個材料花粉呈現(xiàn)圓形并缺少萌發(fā)孔。通過圖位克隆以及確定基因在花發(fā)育的表達量作者鎖定一個基因??At1g15320,測序顯示由于G-to-A的突變體導(dǎo)致提前終止佑颇。通過CRISPR獲得其他突變體以及回補確定的確是由于這個導(dǎo)致的表型顶掉,命名為INP2。
通過序列比對發(fā)現(xiàn)挑胸,INP2與INP1一樣都具備一個 DELAYED IN GERMINATION1 (DOG1)結(jié)構(gòu)域痒筒,暗示著功能的相似性。通過蛋白預(yù)測 INP2 還有一個跨膜域,但是其他物種并沒有相似的跨膜域簿透。
構(gòu)建表達模式?INP2pr:H2B-RFP 發(fā)現(xiàn)?INP2 主要拜倒在小孢子母細胞移袍、四分體和游離小孢子時期,該模式與 INP1 類似老充。但是在構(gòu)建亞細胞定位的材料時葡盗,將熒光無論插在基因何處都不能回補,因此并無數(shù)據(jù)啡浊。
先前發(fā)現(xiàn)?INP1 和 D6PKL3 對于萌發(fā)孔的形成非常重要且兩者均定位于質(zhì)膜戳粒。但是DMC1pr:INP1-YFP?和?D6PKL3pr:D6PKL3-YFP 的熒光在 inp2 中更多轉(zhuǎn)入細胞內(nèi)部(前者核內(nèi),后者胞質(zhì)內(nèi))虫啥,暗示 INP2 對于這兩個基因的定位具有非常重要的功能。此外 D6PKL3pr:D6PKL3-YFP?在?inp1?中也出現(xiàn)類似的表型奄妨,因此 INP1/2 對于D6PKL3的膜定位均十分重要涂籽。
看遺傳關(guān)系,分別構(gòu)建?inp1 d6pkl3?和?inp2 d6pkl3?雙突較單突表型加重砸抛,?inp1/2?表型較單突并無明顯改變评雌。因此 INP1與INP2可能位于同一條信號通路上發(fā)揮核心作用。隨后通過多種實驗驗證了INP1 與 INP2 的直接互作直焙。
通過共演化分析景东,發(fā)現(xiàn)同一物種的INP1/2同一性較高,不同物種同一性迅速下降奔誓,暗示著INP1/2可能以物種特異性的方式發(fā)揮功能斤吐。通過番茄的INP1/2能夠相互作用但是不能與擬南芥的INP1/2相互作用更是進一步證明了該觀點。
有趣的是厨喂,如果在擬南芥 inp1?單獨轉(zhuǎn)入 番茄的 INP1或是INP2 并不能回補表型和措,但是如果同時轉(zhuǎn)入 INP1 和 INP2 的話,則得以恢復(fù)蜕煌,并且在 inp1/2?同時轉(zhuǎn)入番茄的 INP1/2也得以恢復(fù)表型派阱,暗示著 INP1/2 作用的保守性。
為了確定 INP2 物種特異性的序列斜纪,作者認為將 INP2 分為 7個結(jié)構(gòu)贫母。通過將 AtINP2 每個片段換成 SlINP2,或是SlINP片段換成番茄的進行回補盒刚。有趣的是腺劣,DOGdomian與C端尾巴均不能回補,說明重要性伪冰。
綜上:該文章發(fā)現(xiàn)了調(diào)控花粉萌發(fā)孔的新基因誓酒,并可以與INP1 一起以物種特異性的方式發(fā)揮功能。