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
24小时快闪俄罗斯!美中情局局长见了谁?谈了啥?

24小时快闪俄罗斯!美中情局局长见了谁?谈了啥?

上游新闻
2026-08-26 22:40:06
比秦始皇陵大3倍!世界上最大的帝陵,藏在陕西一座山里,建了107年

比秦始皇陵大3倍!世界上最大的帝陵,藏在陕西一座山里,建了107年

文史达观
2026-08-13 17:58:46
19岁女孩被亲生父亲一周强奸4次,报警后母亲竟让她去撤案

19岁女孩被亲生父亲一周强奸4次,报警后母亲竟让她去撤案

胖胖侃咖
2025-05-28 08:00:16
放眼当今世界,真正瞧不起美国的国家只有朝鲜,真正瞧不起中国的国家只有韩国

放眼当今世界,真正瞧不起美国的国家只有朝鲜,真正瞧不起中国的国家只有韩国

大运河时空
2026-08-26 17:55:03
女子为独占电梯冷气卡住电梯门,致全楼无法使用电梯,物业沟通无果,民警劝了数小时

女子为独占电梯冷气卡住电梯门,致全楼无法使用电梯,物业沟通无果,民警劝了数小时

扬子晚报
2026-08-26 22:45:36
92岁老人拾荒,外国人围着给钱,张家界回应:老人有各项政策待遇,还有3子1女,曾劝导过让他在家休息

92岁老人拾荒,外国人围着给钱,张家界回应:老人有各项政策待遇,还有3子1女,曾劝导过让他在家休息

汉史趣闻
2026-08-26 07:43:14
捏蛋女已社死:正脸曝光面目狰狞,工作单位被扒,一家都是狠角色

捏蛋女已社死:正脸曝光面目狰狞,工作单位被扒,一家都是狠角色

吃瓜盟主
2025-08-30 15:53:04
油耗高到离谱!这5款轿车让车主哭晕在加油站,第一名百公里15升

油耗高到离谱!这5款轿车让车主哭晕在加油站,第一名百公里15升

三农老历
2026-08-26 03:44:41
男子带妻子和小姨子同住 睡醒后就偷找小姨子发生关系

男子带妻子和小姨子同住 睡醒后就偷找小姨子发生关系

胖胖侃咖
2025-08-04 09:28:29
AV女优爆持毒遭逮!「床上同欢黑道」警破门闯入…床单搜出毒品

AV女优爆持毒遭逮!「床上同欢黑道」警破门闯入…床单搜出毒品

ETtoday星光云
2026-08-26 13:11:03
纪委朋友酒后吐真言:被围猎的干部,基本都栽在这四个“第一次”

纪委朋友酒后吐真言:被围猎的干部,基本都栽在这四个“第一次”

荷兰豆爱健康
2026-08-25 11:59:30
童星徐杰因病去世,11岁时以一首《遗失的美好》走红,曾登上《快乐大本营》等节目,在湖南卫视春晚跟张杰同台合唱《仰望星空》

童星徐杰因病去世,11岁时以一首《遗失的美好》走红,曾登上《快乐大本营》等节目,在湖南卫视春晚跟张杰同台合唱《仰望星空》

鲁中晨报
2026-08-27 07:34:02
人生建议:特长千万不要乱写!填的象棋,没想到单位请来了许银川

人生建议:特长千万不要乱写!填的象棋,没想到单位请来了许银川

另子维爱读史
2026-08-25 19:39:45
1951年志愿军卫生员救下南韩女兵,相守28年才知妻子惊人身份

1951年志愿军卫生员救下南韩女兵,相守28年才知妻子惊人身份

新车知多少
2026-08-06 13:17:04
顾客称小杨生煎肉馅吃出活虫,门店仅愿更换新品;店长承认此事属实,但“带虫肉馅”已被丢弃,有关部门介入

顾客称小杨生煎肉馅吃出活虫,门店仅愿更换新品;店长承认此事属实,但“带虫肉馅”已被丢弃,有关部门介入

大风新闻
2026-08-27 10:31:06
日媒:由于米价呈暴跌趋势,日本政府决定回购此前投放的储备米

日媒:由于米价呈暴跌趋势,日本政府决定回购此前投放的储备米

环球网资讯
2026-08-26 20:43:06
南京知名医院破产倒闭,开业仅3年!

南京知名医院破产倒闭,开业仅3年!

普陀动物世界
2026-08-27 10:25:27
打赏陪睡案女主播合租室友发声:魏莹每月陪睡一两次,枕头没干过,经常哭到缺氧

打赏陪睡案女主播合租室友发声:魏莹每月陪睡一两次,枕头没干过,经常哭到缺氧

汉史趣闻
2026-08-24 16:49:25
天呢!30岁男子失业饿肚子,导致肾衰竭,评论区炸锅了...

天呢!30岁男子失业饿肚子,导致肾衰竭,评论区炸锅了...

慧翔百科
2026-08-24 17:38:05
金蝉脱壳:15年领走18亿,暴雷前套现30亿,不签字不做法人,他才是恒大最“精明”的人

金蝉脱壳:15年领走18亿,暴雷前套现30亿,不签字不做法人,他才是恒大最“精明”的人

z千年历史老号
2026-08-24 22:04:25
2026-08-27 15:08:49
BioArt植物 incentive-icons
BioArt植物
植物科学领域最新研究进展
9330文章数 8733关注度
往期回顾 全部

科技要闻

苹果邀请函:新CEO、折叠屏iPhone都要来了

头条要闻

吉隆泥石流致3死558失联 亲历者:若早二十分钟不敢想

头条要闻

吉隆泥石流致3死558失联 亲历者:若早二十分钟不敢想

体育要闻

因为这条规则,欧联冠军一个夏天散伙了

娱乐要闻

包贝尔承认将柳岩推下水片段引爆热搜

财经要闻

英伟达,营收翻倍大增,指引碾压预期

汽车要闻

搭华为ADS 5/增程纯电可选 阿尔法T7预售13.78万起

态度原创

教育
家居
时尚
游戏
公开课

教育要闻

2029年起,山东夏季高考考试时间调整为3天

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

夏天上衣可以多穿黑色,不显花哨、不显胖,百搭经典又耐看

《鸣潮》新角色玉足被调侃 没穿一样 独特高跟鞋吸睛

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