科研成果

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近日,伟德国际1946源于英国青年教师刘博博士在Nature Ecology & Evolution上发表题为“A pollen selection system links self and interspecific incompatibility in the Brassicaceae”的研究论文,揭示了一种耦合植物自交不亲和与种间不亲和现象的花粉选择机制。

1 基于SLR-SRK相互作用的花粉选择机制

在被子植物中,自交不亲和性和向自交亲和性的反复转变,在非随机交配的基础上形成了现存的交配系统,这对物种形成至关重要。十字花科植物自交不亲和与种间单向不亲和之间共享花粉排斥途径,说明了自交不亲和与物种形成之间的联系,然而激活这一共享途径的花粉识别系统仍不清楚。

该研究在琴叶拟南芥和沙生拟南芥的杂交中,遗传鉴定到了柱头UI决定因子,其编码一个S位点相关糖蛋白1(SLR1)。琴叶拟南芥和大花荠菜SLR1的异源表达使一些生态型的拟南芥获得对异种花粉的鉴别能力,并且需要有S-位点受体激酶(SRK)参与。进一步分析表明,SLR1可以通过与SRK相互作用从而干扰SRK之间的同源互作。基于以上结果,该研究整合了柱头接触不同花粉粒(同种的自交、异交花粉和异种花粉)的花粉识别和排斥系统,提出SRK同聚化水平高低由SLR1-SRK和SRK-SRK二聚化的动态竞争决定,进而通过共同的花粉排斥途径被感知。该研究建立的自交不亲和与种间不亲和之间的紧密分子联系,强调了交配系统在物种分化中重要的驱动力角色。

伟德国际1946源于英国刘博博士为论文第一作者,中国农业大学刘培教授为论文通讯作者,中国科学院遗传与发育生物学研究所薛勇彪研究员、康奈尔大学June B. Nasrallah院士等为论文共同作者。研究得到了科技部国家重大研究计划、国家自然科学基金和BETVLCTOR伟德官方网址“双一流”学科建设项目资助。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41559-024-02399-4

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