The transcription factor PpRKD evokes female developmental fate in the sexual reproductive organs of Physcomitrium patens

IF 8.3 1区生物学 Q1 PLANT SCIENCES

New Phytologist Pub Date : 2024-11-22 DOI:10.1111/nph.20262

Emiko Yoro, Seiya Suzuki, Nobuhiro Akiyoshi, Rumiko Kofuji, Keiko Sakakibara

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转录因子 PpRKD 可唤起斑鸠菊有性生殖器官的雌性发育命运。

红叶植物的有性生殖器官（其中产生受精所需的配子，即雄性花药和雌性原生质体）是由无性繁殖的单倍体配子体形成的。在双子叶植物中，如多疣马钱子（Marchantia polymorpha），已经确定了不同有性品系中性别决定区内的基因。然而，在单性红叶植物（如Physcomitrium patens）中，如何在同一配子体上指定两种性别命运仍是未知数。在这里，我们根据功能缺失的 Pprkd 突变体无原球茎以及 PpRKD 在原球茎中的特异性表达，确定了一种含 RWP-RK 结构域的转录因子 PpRKD 是雌性器官发育所需的因子。在异位诱导下，PpRKD 的表达抑制了花药的发育，并出现了类原基器官。此外，花药束内的幼嫩原基显示出典型的原基分裂模式，表明 PpRKD 赋予花药原基雌性命运。这项研究首次在陆生植物的 RKD 直向同源物中发现了性别决定的功能。考虑到最近对 RKD 家族基因在藻类中作用的阐明，这一发现将为 RKD 家族基因的分子进化背景提供一个新的框架。

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New Phytologist 生物-植物科学

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