上海交大张大兵新发Plant Cell文章

在植物中，F-box蛋白构成了一个大的超家族，对于控制许多生物学过程起着重要的作用，但是F-box蛋白在植物减数分裂中的作用仍不明确。7月19日，来自上海交通大学生科院的研究人员在国际著名植物学杂志《Plant Cell》发表研究论文，探讨了F-box蛋白在植物减数分裂中的作用，发现MEIOTIC F-BOX对于水稻的雄性减数分裂DNA双链断裂修复，是至关重要的。

　　

生物通报道：在植物中，F-box蛋白构成了一个大的超家族，对于控制许多生物学过程起着重要的作用，但是F-box蛋白在植物减数分裂中的作用仍不明确。7月19日，来自上海交通大学生科院的研究人员在国际著名植物学杂志《Plant Cell》发表题为“MEIOTIC F-BOX Is Essential for Male Meiotic DNA Double Strand Break Repair in Rice”的研究论文，探讨了F-box蛋白在植物减数分裂中的作用，发现MEIOTIC F-BOX对于水稻的雄性减数分裂DNA双链断裂修复，是至关重要的。

文章的通讯作者是上海交通大学梁婉琪研究员，****张大兵教授也是本文共同作者。张大兵教授研究组主要从事水稻遗传学、花器官和花药形成分子基础以及分子辅助育种等研究工作，曾在控制水稻花和花序分生组织控制、花粉形成功能基因克隆等方面开展了系统地工作，分离了控制水稻重要农艺性状关键基因FON4。近年来以通讯作者身份在Plant Cell等期刊上发表论文60多篇。点击阅读张大兵研究组的相关成果：上海交大张大兵教授新发Cell子刊文章；上海交大张大兵Cell子刊：新基因从何而来？；上海交大张大兵PNAS揭示植物信号新机制；上海交大张大兵《Plant Cell》发表植物发育新文章。

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在这项研究中，研究人员确定了水稻(Oryza sativa) F-box基因MEIOTIC F-BOX (MOF)，它对于雄性减数分裂进程是至关重要的。MOF属于FBX亚科，主要活跃在有丝分裂前期I的细线期到粗线期。Mof性母细胞可破坏端粒束的形成，损害同源染色体的配对和染色体联合，并抑制晚前期I的性母细胞，然后是细胞凋亡。虽然正常，但在mof突变体中形成了编程双链DNA断裂(DSBs)，磷酸化组蛋白变体γH2AX的焦点——DSBs的一个标志，持续存在于突变体中，从而表明许多DSBs仍未修复。Completion of meiosis I (COM1)和Radiation sensitive51C (RAD51C) 到DSBs的招募，在突变体性母细胞中是严重受损的，从而表明MOF对于DSB的末端处理和修复是至关重要的。

进一步的分析显示，MOF可能与水稻SKP1样蛋白1(OSK1)相互作用，从而表明MOF的功能是作为SCF E3连接酶的一个组件，调节着水稻的减数分裂进程。因此，本研究揭示了F-box蛋白在植物减数分裂中的重要作用，并为阐明泛素蛋白酶体系统在植物减数分裂过程中的作用，提供了有用的信息。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：

注：梁婉琪，上海交通大学生命科学技术学院，助理研究员，副教授。1991年－1995年，南京大学，生物系植物生理学学士；1995年－1998年，中国科学院上海植物生理生态研究所，分子遗传学硕士；1998年－2005年，上海市农业科学院，生物技术研究中心，助理研究员；2001年－2006年，中国科学院上海植物生理生态研究所，分子遗传学在职博士；2005年－至今，上海交通大学，生命科学技术学院，助理研究员，副教授。研究方向：1、水稻生殖发育学：研究水稻开花、花序和花器官特征决定及形态建成、雌雄配子发育等过程的分子机制；2、植物表观遗传学：研究植物中microRNA的表达调控机制以及在植物发育过程中的表观遗传调节机制。

张大兵 上海交通大学教授，博士生导师。现任上海交通大学生命科学技术学院副院长。 1991年－1994年，南京大学，生物第植物学专业； 1994年－1998年，中国科学院上海植物生理生态研究所，分子遗传学； 1998年－2005年，上海市农业科学院，生物技术研究中心，植物分子生物学实验室主任、助理研究员、副研究员、研究员； 2005年－至今，上海交通大学，生命科学技术学院，教授、特聘教授，发育生物学学科带头人；国家杰出青年基金获得者、教育部****奖励计划特聘教授、上海市优秀学科带头人和国家百千万人才工程入选者、上海科技启明星、上海市曙光学者、教育部新世纪优秀人才等。

生物通推荐原文摘要：
MEIOTIC F-BOX Is Essential for Male Meiotic DNA Double Strand Break Repair in Rice
Abstract: F-box proteins constitute a large superfamily in plants and play important roles in controlling many biological processes, but the roles of F-box proteins in male meiosis in plants remain unclear. Here, we identify the rice (Oryza sativa) F-box gene MEIOTIC F-BOX (MOF), which is essential for male meiotic progression. MOF belongs to the FBX subfamily and is predominantly active during leptotene to pachytene of prophase I. mof meiocytes display disrupted telomere bouquet formation, impaired pairing and synapsis of homologous chromosomes, and arrested meiocytes at late prophase I, followed by apoptosis. Although normal, programmed double-stranded DNA breaks (DSBs) form in mof mutants, foci of the phosphorylated histone variant γH2AX, a marker for DSBs, persist in the mutant, indicating that many of the DSBs remained unrepaired. The recruitment of Completion of meiosis I (COM1) and Radiation sensitive51C (RAD51C) to DSBs is severely compromised in mutant meiocytes, indicating that MOF is crucial for DSB end-processing and repair. Further analyses showed that MOF could physically interact with the rice SKP1-like Protein1 (OSK1), indicating that MOF functions as a component of the SCF E3 ligase to regulate meiotic progression in rice. Thus, this study reveals the essential role of an F-box protein in plant meiosis and provides helpful information for elucidating the roles of the ubiquitin proteasome system in plant meiotic progression.