网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Nature Plants | 河南农业大学王桂凤团队发现E2F转录因子耦合PRC2‑H3K27me3表观修饰维持植物胚乳细胞分裂与分化稳态

0
分享至


胚乳是开花植物特有的组织,承担从母体组织转运营养、维系胚胎发育的功能。在玉米等禾本科作物中,胚乳同时作为主要储藏器官,直接决定籽粒的产量与品质。胚乳的发育是一个复杂且高度程序化的调控过程。授粉后早期,胚乳经历多轮快速核分裂且不发生胞质分裂,形成合胞体(coenocyte);随后启动细胞化(cellularization)与细胞分化,形成结构与功能特化的亚组织,包括负责贮藏能量的淀粉贮藏细胞,以及介导母本‑子代物质转运的胚乳基底转移层细胞。细胞分裂向细胞分化的精准时序转换,维持胚乳细胞增殖‑分化稳态,是植物发育生物学领域亟待解析的关键科学问题。

2026年8月25日,河南农业大学王桂凤教授课题组在Nature Plants在线发表了题为Atypical E2F transcription factors couple polycomb repressive complex 2 to endosperm cell division and differentiation的研究论文,揭示了植物非典型E2F转录因子通过招募PRC2复合物,精准调控胚乳细胞分裂与分化稳态的分子机制。该结果完善了种子发育的表观遗传调控网络,为解析植物胚乳发育的时序调控机制提供了新视角,同时为作物籽粒发育调控、产量与品质改良提供了重要的理论支撑。


多梳抑制复合体2(PRC2)是真核生物 中高度 保守的组蛋白甲基转移酶复合物,催化 产生 抑制性 组蛋白 修饰H3K27me3, 通过 沉默靶基因转录调控动植物多 个 发育进程 。已有拟南芥与水稻相关研究表明,PRC2复合物参与调控胚乳细胞由合胞体阶段向细胞化阶段的发育转化。本 研究发现, 玉米 PRC2核心组分 ZmFIE2 功能缺失后, 胚乳 基因组 H3K27me3 修饰显著丢失 , 但胚乳仍可正常完成细胞化进程;与此同时,胚乳中 大量细胞周期G1/S期基因 发生 异常激活 ,促使 胚乳细胞 持续处于旺盛增殖状态, 阻断了胚乳细胞增殖向分化的正常时序转换 (图1) 。 基于此,本 研究 进一步深入探究PRC2 复合物调控胚乳细胞分裂 - 分化稳态的分子机制。


图1 ZmFIE2 突变诱导玉米早期胚乳细胞异常增殖

分析 发现 ,玉米大量细胞周期G1/S期基因既富集H3K27me3修饰,其启动子区域亦含有保守E2F结合元件。分子互作与靶向调控验证表明,非典型E2F转录因子ZmE2F12与ZmFIE2发生蛋白互作 ,并且 特异性识别并结合靶基因启动子的E2F元件 , 将PRC2复合物精准招募至G1/S期基因位点,通过沉积H3K27me3修饰抑制 其表达 , 限制 胚乳细胞过度增殖。 遗传证据表明, ZmE2F12 与其同源基因 ZmE2F13 双基因功能缺失,显著降低G1/S期 基因 的H3K27me3修饰水平, 从而 解除对 其 转录抑制,导致胚乳细胞异常增殖 、 造成籽粒发育异常 ( 图2 ) 。


图2 ZmFIE2介导PRC2 - H3K27me3调控玉米胚乳G1/S细胞周期与细胞增殖

更值得关注的是,本研究证实该调控机制并非玉米特有,在进化上具有一定保守性。在模式植物拟南芥中,非典型E2F转录因子DEL1与其PRC2核心组分FIE互作,通过H3K27me3调控细胞周期基因的表达,参与胚乳细胞增殖-分化稳态的维持。此外,植物胚乳增殖约束机制与哺乳动物胎盘通过E2F7-PRC2抑制组织过度增殖的调控模式高度相似,表明atypical E2F-PRC2模块调控细胞分裂-分化稳态的机制可能是记忆遗传(ancestral memory)。


河南农业大学博士后王永彦和澳大利亚新英格兰大学施栋晟博士为该论文的共同第一作者,王桂凤教授为该论文的通讯作者。德国波茨坦大学江华教授、河南农业大学汤继华教授为本研究提供了指导与支持。本研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金等项目资助。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41477-026-02386-6


特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
无愧“天才”名号!7尺3张子宇8分钟13分 宫鲁鸣严苛战术助她腾飞

无愧“天才”名号!7尺3张子宇8分钟13分 宫鲁鸣严苛战术助她腾飞

颜小白的篮球梦
2026-09-10 02:07:37
中国国防部9月4日突然证实,东部战区司令员在加拿大参加会议期间,与美军印太司令部司令帕帕罗完成了首次面对面会谈。

中国国防部9月4日突然证实,东部战区司令员在加拿大参加会议期间,与美军印太司令部司令帕帕罗完成了首次面对面会谈。

回京历史梦
2026-09-09 10:08:59
意媒:贝林厄姆赛后主动找到巴雷拉,并与他交换了球衣

意媒:贝林厄姆赛后主动找到巴雷拉,并与他交换了球衣

懂球帝
2026-09-09 21:49:12
印度宗教代表团参观埃菲尔铁塔要求女性“回避”,法国民间政界都坐不住了

印度宗教代表团参观埃菲尔铁塔要求女性“回避”,法国民间政界都坐不住了

澎湃新闻
2026-09-08 21:29:38
事前没透露半点风声!中国国防部9月4日突然证实,东部战区司令员在加拿大参加会议期间,与美军印太司令部司令帕帕罗完成了首次面对面会谈

事前没透露半点风声!中国国防部9月4日突然证实,东部战区司令员在加拿大参加会议期间,与美军印太司令部司令帕帕罗完成了首次面对面会谈

扶苏聊历史
2026-09-08 12:10:08
巴萨欧冠主场5:1战胜费耶诺德,亚马尔感谢帮助自己心态调整的梅开二度的拉菲尼亚

巴萨欧冠主场5:1战胜费耶诺德,亚马尔感谢帮助自己心态调整的梅开二度的拉菲尼亚

福酱的小时光
2026-09-10 05:21:07
CCTV5直播!U23国足遇强敌,对手4名归化+1名法甲球员,输球=小组出局

CCTV5直播!U23国足遇强敌,对手4名归化+1名法甲球员,输球=小组出局

大卫的篮球故事
2026-09-09 18:40:00
无缘美网4强!郑钦文被逆转,赛后哭了,莱巴金娜首次登世界第一

无缘美网4强!郑钦文被逆转,赛后哭了,莱巴金娜首次登世界第一

侃球熊弟
2026-09-10 02:02:43
美联储信誉被沃什一把赌光了!7月失手,9月再失手美元真要出事了

美联储信誉被沃什一把赌光了!7月失手,9月再失手美元真要出事了

旧史新谭
2026-09-09 17:01:29
苹果首款折叠iPhone Duo支持MagSafe,最高15W功率

苹果首款折叠iPhone Duo支持MagSafe,最高15W功率

IT之家
2026-09-10 04:54:07
教育部回应教师涨薪,这次为何不是1870万教师普涨?

教育部回应教师涨薪,这次为何不是1870万教师普涨?

慧眼看世界哈哈
2026-09-08 18:34:12
1951年,23岁的志愿军卫生员不忍开枪,救下18岁受伤南韩女兵,二人隐匿山村结成夫妻,28年后才察觉妻子身份绝非普通女俘

1951年,23岁的志愿军卫生员不忍开枪,救下18岁受伤南韩女兵,二人隐匿山村结成夫妻,28年后才察觉妻子身份绝非普通女俘

唠叨说历史
2026-09-08 15:34:01
中国女篮75-72波多黎各!不是杨舒予张子宇 最大功臣是她:21分11板

中国女篮75-72波多黎各!不是杨舒予张子宇 最大功臣是她:21分11板

侃球熊弟
2026-09-10 01:27:37
不查不知道,一查吓一跳,身价上亿的郭德纲,私下的生活壕到离谱

不查不知道,一查吓一跳,身价上亿的郭德纲,私下的生活壕到离谱

一些小事
2026-09-09 08:59:44
何超琼说这句话,是在打脸章泽天吗?

何超琼说这句话,是在打脸章泽天吗?

皮蛋儿电影
2026-09-07 20:07:56
回顾:被宠坏的“恶少”李天一,被判10年后出狱,仍然死性不改

回顾:被宠坏的“恶少”李天一,被判10年后出狱,仍然死性不改

白云故事
2025-01-24 18:25:03
历史性一幕即将出现?俄高层放出话来:普京计划在中国办件大事

历史性一幕即将出现?俄高层放出话来:普京计划在中国办件大事

凡知
2026-09-09 12:32:45
今天新闻联播极有看点,英国首相的一句对华表态相当重磅

今天新闻联播极有看点,英国首相的一句对华表态相当重磅

识局Insight
2026-09-10 00:04:11
1:0!2:1!欧冠精彩夜,利物浦逆转马竞,阿森纳小胜,英超四连胜

1:0!2:1!欧冠精彩夜,利物浦逆转马竞,阿森纳小胜,英超四连胜

小彭美识
2026-09-10 05:11:47
拒绝和同胞握手!两位中国台湾选手互不搭理,12年旧账藏不住了

拒绝和同胞握手!两位中国台湾选手互不搭理,12年旧账藏不住了

凉了时光人
2026-09-09 17:03:00
2026-09-10 05:31:00
BioArt植物 incentive-icons
BioArt植物
植物科学领域最新研究进展
9365文章数 8734关注度
往期回顾 全部

科技要闻

一文看懂:iPhone折叠屏顶配2万6,10月才卖

头条要闻

苹果发布首款折叠屏iPhone Duo 起售价1999美元

头条要闻

苹果发布首款折叠屏iPhone Duo 起售价1999美元

体育要闻

16年后再破门,被皇马放弃的少年没认输

娱乐要闻

郭德纲的商业版图,藏着不知道的真相

财经要闻

知情人士证实DeepSeek备战科创板IPO

汽车要闻

腾势Z9GT易三方闪充尊越型32.98万元上市

态度原创

时尚
手机
旅游
游戏
公开课

女人不管多大,都可以看看这些“条纹T恤”,非常减龄又简约

手机要闻

iPhone 18 Pro系列正式发布!苹果2026秋季发布会价格汇总:6款新品 从999元到26499元

旅游要闻

走过奔子栏,才懂当年马帮走滇藏路有多难,河谷风声里全是旧时光

《星际火狐》登陆Switch2!追加免费更新

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版