遗传发育所减数分裂同源染色体重组机制研究获新进展

遗传与发育生物学研究所, 2012-03-10

减数分裂过程中同源染色体重组不仅是遗传多样性形成所必需的，而且重组形成的交叉，也是同源染色体分别受两极纺锤丝牵引稳定排列在赤道板上，最终正确分离所必需的。研究表明，两个不同途径导致两种不同类型交叉的形成，一是对干涉敏感的交叉，也称I型交叉；另一是对干涉不敏感的交叉，也称II型交叉。在大多数真核生物中，这两种交叉同时存在，两种类型交叉所占比例因物种而异。

中国科学院遗传与发育生物学研究所基因组生物学研究中心/植物基因组学国家重点实验室程祝宽课题组以水稻为对象，着重研究了植物减数分裂过程调控的分子机制。最近，研究人员鉴定出水稻ZMM复合体中的重要成员ZIP4同样参与到I型交叉的形成过程中。ZIP4基因突变导致交叉的显著减少，剩余交叉随机分布于不同二价体上，致使同源染色体不均等分离，从而产生不育的生殖细胞。

研究发现，ZIP4和MER3作为结构完全不同的蛋白，虽然参与到同一交叉结形成途径中，所发挥的功能却存在明显差异。ZIP4是MER3在染色体上定位所必需的，而后者对前者的染色体定位却没有依赖性，说明在功能上ZIP4位于MER3的上游。

该研究结果已于3月5日在Journal of Cell Science在线发表:MER3 is required for normal meiotic crossover formation, but not for presynaptic alignment in rice。