植物减数分裂中联会复合体的研究进展
2018-08-15范竹萱曹刚强
生物学杂志 2018年4期
关键词:植物
范竹萱, 宋 莹, 曹刚强, 位 芳
(郑州大学 生命科学学院, 郑州 450001)
减数分裂是有性生殖中产生单倍体配子所必须经历的一个细胞分裂过程,一直是生物学领域的研究热点。植物是研究减数分裂的良好材料,随着拟南芥、水稻、玉米等模式植物的基因组测序完成以及反向遗传学技术的应用,植物中减数分裂的研究取得了巨大的进步。通过借助分子生物学和细胞学技术,对植物减数分裂过程的研究有了更长足的进展。
同源染色体联会事件是引起物种多样性和物种分化的主要原因之一。联会(Synapsis)是减数分裂前期Ⅰ中同源染色体两两配对的过程,在大多数的真核生物中,同源染色体联会后,之间形成一个在光学显微镜下可观察到的高度保守亚显微蛋白结构——联会复合体(Synaptonemal complex, SC)。1956年Moses和Fawcett在用电镜观察蝲蛄、家鸽以及人的初级精母细胞超薄切片时发现并命名[1]。SC是减数分裂特有的超蛋白结构,为同源染色体的重组提供结构基础,并在交叉的形成和基因交换中有着重要的作用[2-3]。如果联会复合体在形成过程中发生突变或受损,将造成减数分裂异常,交叉频率下降,最终导致植株败育[3-4]。本文主要综述植物减数分裂过程中SC的组成、形成过程以及目前克隆的SC相关基因,并对植物减数分裂研究的未来做出展望。
1 SC的组成
1.1 SC的基本组成
SC是一个在进化上高度保守的典型的三分结构,在动物和植物中其结构也基本相同。电子显微镜下观察SC外观呈梯子状形似铁轨,由中央组分(Central element, CE)、横向细丝(Transverse filament, TF)和两个侧向组分(Lateral elements, LEs)组成 (图1)。……
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