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中国科学家揭示叶片非对称发育的生物力学调控

2017-9-11 17:52| 发布者:

摘要:   在发育过程中,动植物的器官如何获得不对称的形状?大量的分子遗传学学习发现了诸多调控基因,但仍未完全解答基本的发育生物学问题:人们尚不了解基因如何指导器官形状的建立。叶片作为典型的植物器官,是学习器 ...

  在发育过程中,动植物的器官如何获得不对称的形状?大量的分子遗传学学习发现了诸多调控基因,但仍未完全解答基本的发育生物学问题:人们尚不了解基因如何指导器官形状的建立。叶片作为典型的植物器官,是学习器官不对称性产生的很好体系。
  中国科学院遗传与发育生物学学习所焦雨铃学习组与中科院力学学习所龙勉学习组,通过学科交叉学习发现了生物力学在器官形状不对称性产生中扮演的重要角色。学习表明,叶片背侧与腹侧间信号分子的极性分布导致叶片原基中细胞壁力学属性的不对称性;细胞壁中果胶的甲酯化修饰的不对称性参与介导力学属性的不对称性形成。理论模拟表明,力学不对称性可较好解释器官形状不对称性的产生。值得注意的是,人为改变果胶甲酯化修饰来影响细胞壁力学属性的实验验证了模型预测,并发现能够改变背侧/腹侧极性基因的表达。综上所述,力学不对称性可能是器官不对称性产生的一种普遍机制。
  学习成果叶片器官非对称性的力学调控9月4日发表在自然—植物上。该学习得到了科技部973项目、国家自然科学基金、中组部“万人计划”和植物基因组学国家重点实验室的资助。



  极性基因和生长素通过机械力信号调控叶片极性建成。

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