Equal parental contribution to the transcriptome is not equal control of embryogenesis

第一作者：Peng Zhao

第一单位：武汉大学

通讯作者：Meng-xiang Sun

 Abstract 

背景回顾：In animals, early embryogenesis is maternally controlled, whereas in plants, parents contribute equally to the proembryo transcriptome.

提出问题：Thus, the question remains whether equivalent parental contribution to the transcriptome of the early proembryo means equal control of early embryogenesis.

结果1-亲本对于胚胎的转录组贡献：Here, on the basis of cell-lineage-specific and allele-specific transcriptome analysis, we reveal that paternal and maternal genomes contribute equally to the transcriptomes of both the apical cell lineage and the basal cell lineage of early proembryos.

结果2-亲本对于胚胎发育的控制：However, a strong maternal effect on basal cell lineage developmentwas found, indicating that equal parental contribution to the transcriptome is not necessarily coupled with equivalent parental control of proembryonic development.

主要结论：Parental contributions to embryogenesis therefore cannot be concluded solely on the basis of the ratio of paternal/maternal transcripts.

结果3-亲本基因表达模式：Furthermore, we demonstrate that parent-of-origin genes display developmental-stage-dependent and cell-lineage-dependent allelic expression patterns.

展望：These findings will facilitate the investigation of specific parental roles in specific processes of early embryogenesis.

 摘  要 

在动物中，早期胚胎发生是由母本控制的，而在植物中，亲本对于原胚转录组的贡献相同。那么，亲本对于原胚相同的转录组贡献是否也意味着亲本对于植物早期胚胎发生的控制也是等价的。本文中，作者基于细胞谱系特异和等位基因特异的转录组分析，发现父本和母本的基因组对于早期原胚顶细胞系和基细胞系的转录组都是等价贡献的。然而，作者发现对于基细胞系，存在更加强烈的母本效应，说明相等的亲本转录组贡献并不意味着对于原胚发育控制亲本之间也是等价的。因此，并不能简单通过胚胎中源自父母本的转录本数量比例来判定亲本对于胚胎发育的贡献。此外，作者还发现来自于亲本的基因显示出发育阶段依赖型和细胞谱系依赖型的等位基因表达模式。本文的研究结果将会有助于我们进一步深入理解亲本在早期胚胎发生细胞特化过程中所扮演的特定作用。

 通讯作者 

doi: 10.1038/s41477-020-00793-x

Journal: Nature Plants

Published date: Oct 26, 2020

p.s. 通讯往期精彩链接：

• Developmental Cell：拟南芥母本向合子转变MZT的“两步法”及亲本贡献
  

• Nature Communications：植物母体组织通过赤霉素信号控制胚柄的细胞程序性死亡