研究人員證明根瘤UCs和ICs中都存在4C核

核內復制是許多真核生物組織和器官中的一種常見現象，即在沒有有絲分裂的情況下進行多輪DNA復制，導致細胞具有更多的基因組DNA拷貝。核內復制的細胞可能比其他細胞更有效地執行某些功能。例如，谷類作物的大型持久性胚乳儲存養分;許多物種中生長的下胚軸能夠快速生長或伸長。

同樣，在果蠅等動物中，幼蟲唾液腺細胞的核內復制確保了消化酶和膠質物質的充分合成，以便分泌和儲存。核內復制使細胞能夠節省時間和能量，否則在細胞分裂過程中需要合成細胞膜、細胞壁和其他細胞成分。核內復制對于維持細胞的命運也至關重要。例如，在擬南芥中，核內復制的抑制會導致毛狀體特性的喪失和毛狀體數量的減少。豆科植物和根瘤菌之間的共生導致了固氮根瘤的形成。核內復制對根瘤的發育和高效固氮至關重要;然而，根瘤菌侵染導致共生根瘤核內復制的細胞機制以及由此產生的多倍體細胞在固氮中的作用在很大程度上仍是未知的。

2月17日，國際權威學術期刊《新植物學家》(New Phytologist)發表了河南大學王學路團隊與華中農業大學合作的最新相關研究成果。

在這篇文章中，研究人員開發了一系列不同的方法來分離受侵染的細胞(ICs)和未受侵染的細胞(UCs)，并確定它們在大豆(Glycine max)發育中根瘤的倍性水平。研究人員證明在發育中的根瘤的UCs和ICs中都存在4C核，這些4C細胞主要被根瘤菌侵入，隨后進行核內復制。此外，對侵染后12天(dpi)和20天(dpi)的大豆根瘤中具有不同倍性水平的核進行RNA測序分析表明，4C細胞在12天(dpi)的根瘤中主要是ICs，而在20天(dpi)的根瘤中主要是UCs。研究人員的結論是，根瘤菌對4C細胞的侵染是啟動核內復制的關鍵。 這些發現為根瘤菌侵染、根瘤核內復制和共生根瘤的固氮提供了重要的啟示。(作者：張晴丹 )

標簽： 研究人員 核內復制