植物生殖細胞演化研究方面獲進展

　　有性生殖是生物適應復雜多變環境的重要方式，也是物種延續與生物多樣性形成的關鍵。生殖細胞即雌、雄配子的產生是生物完成有性生殖的前提。長期以來，植物生殖細胞研究聚焦于孢子體世代占優勢的種子植物類群，但在以配子體為主世代的苔蘚植物中，生殖細胞發生和發育機制研究不足，限制了科學家對陸地植物生殖細胞演化機制和規律的認識。

　　中國科學院植物研究所徐波研究組及合作者發現了調控地錢生殖系細胞命運決定的關鍵因子——GERMLINE

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　　DETERMINANT（MpGLID）。該基因功能缺失導致精子器和頸卵器無法形成生殖系細胞，但不影響營養生長和生殖結構的分化。MpGLID基因的異位表達，在葉狀體中誘導產生具有生殖系細胞特征的細胞團。

　　進一步，研究發現，調控地錢生殖器官發育起始的關鍵因子BONOBO通過直接結合MpGLID啟動子區正向調控其表達，介導地錢生殖系細胞身份決定。研究通過對BNB-GLID遺傳模塊進行演化分析發現，陸地植物最近的共同祖先已演化出介導生殖系細胞身份建立的BNB-GLID調控模塊，并在苔蘚植物中得到保留。同時，在陸地植物后續的演化過程中，隨著單倍體世代被逐漸壓縮，這一模塊發生精簡。也就是說，GLID在配子體世代中的功能丟失，并在孢子體世代中發生功能分化被招募調控絨氈層發育，而BNB在配子體世代中的功能則被保留。

　　與當前的普遍認知不同，該研究發現了調控生殖系細胞命運決定的遺傳機制在陸地植物中并不保守，并提出了雌雄配子演化的新觀點。這為探討陸地植物生殖細胞演化和花粉起源提供了新見解，并為基因新功能化是植物孢子體世代復雜化的重要方式提供了例證。

　　近期，相關研究成果在線發表在《植物細胞》（The Plant Cell）上。研究工作得到國家自然科學基金創新研究群體項目等的支持。