600全讯白菜官方网站陈月琴/张玉婵课题组解析水稻生殖期phasiRNA结合的AGO蛋白的稳态调控机制

水稻AGO蛋白MEIOSIS ARRESTED AT LEPTOTENE1 (MEL1)通过结合生殖细胞特异性的phased small RNAs (phasiRNAs)，在生殖细胞的减数分裂中发挥作用。MEL1蛋白的表达在时间和空间上受到调控，并在减数分裂后被迅速清除。但是，MEL1为什么需要在生殖细胞发育过程中被精准调控？又是如何调控的？

近日，白菜官网陈月琴教授/张玉婵副教授课题组发现MEL1在减数分裂结束后的持续表达会造成花粉母细胞四分体及早期小孢子发育异常，从而造成水稻育性下降。而蛋白酶体泛素化途径对MEL1在减数分裂结束后的迅速降解是保证水稻花粉发育所必须的。该工作还鉴定到了一个新的单子叶植物特异性的E3泛素连接酶XBOS36介导MEL1清除。XBOS36敲除或MEL1过表达都会破坏生殖细胞中的MEL1稳态，从而造成phasiRNA靶基因的脱靶切割，进而抑制了小孢子发育成熟（见图1示意图）。本研究鉴定到了调控生殖期特异AGO蛋白降解的E3泛素连接酶，并解析了AGO蛋白的稳态调控对花粉发育的重要意义。

图1. XBOS36介导生殖期AGO蛋白MEL1泛素化降解

研究成果“Ubiquitin-dependent Argonaute protein MEL1 degradation is essential for rice sporogenesis and phasiRNA target regulation”于2021年05月18日在The Plant Cell杂志在线发表。陈月琴教授和张玉婵副教授为该论文并列通讯作者，博士后练剑平和2018级博士生杨宇薇为该论文并列第一作者。本研究受到国家自然科学基金委重大研究计划、NSFC -广东联合基金重点项目等基金支持。

本研究是在本课题组的前期发现“MEL1及其结合的phasiRNA在调控减数分裂前期基因表达变化中的重要功能（Nature Communications, 2020）”基础上的进一步研究。同时，本研究被当期杂志作为highlight论文点评推荐。

相关论文链接：

1、原文：https://doi.org/10.1093/plcell/koab138

2、点评：https://doi.org/10.1093/plcell/koab144

3、https://www.nature.com/articles/s41467-020-19922-3

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本院

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