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Science:单细胞RNA测序揭示玉米雄性减数分裂的转录编程

已有 4217 次阅读 2019-4-8 13:50 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Defining the developmental program leading to meiosis in maize


First author: Brad Nelms; Affiliations: Stanford University (斯坦福大学): Stanford, USA

Corresponding author: Virginia Walbot


In multicellular organisms, the entry into meiosis is a complex process characterized by increasing meiotic specialization. Using single-cell RNA sequencing, we reconstructed the developmental program into maize male meiosis. A smooth continuum of expression stages before meiosis was followed by a two-step transcriptome reorganization in leptotene, during which 26.7% of transcripts changed in abundance by twofold or more. Analysis of cell-cycle gene expression indicated that nearly all pregerminal cells proliferate, eliminating a stem-cell model to generate meiotic cells. Mutants defective in somatic differentiation or meiotic commitment expressed transcripts normally present in early meiosis after a delay; thus, the germinal transcriptional program is cell autonomous and can proceed despite meiotic failure.




在多细胞生物中,进入减数分裂是一个非常复杂的过程,其中一个重要特征就是减数分裂特化增加。利用单细胞测序,作者重建了玉米雄性减数分裂的发育进程。在减数分裂之前,整个转录组的表达呈平缓连续变化,接着在细线期经历了两次转录重组,大约有26.7%的转录本的转录变化超过两倍。作者对细胞周期相关基因的表达分析显示原生殖细胞都经历了增殖,消除干细胞系统来产生能够减数分裂的细胞。体细胞分化或减数分裂存在缺陷的突变株虽然存在延迟,但所有转录本的表达在减数分裂早期都很正;因此,生殖转录编程是细胞自主性的,可以在减数分裂失败的情况下依然继续进行。



通讯:Virginia Walbot (https://biology.stanford.edu/people/virginia-walbot)


个人简介:1967年,斯坦福大学,学士;1969年,耶鲁大学,硕士;1972年,耶鲁大学,博士;1972-1975年,乔治亚大学,博士后。


研究方向:在植物的生命周期中,表型和基因型的多样性是如何产生的。



doi: 10.1126/science.aav6428


Journal: Science

Published date: April 05, 2019




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