細(xì)胞死亡是動(dòng)、植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中常見的一種生命現(xiàn)象，而細(xì)胞程序性死亡(PCD)是細(xì)胞遵循自身生命活動(dòng)程序，并受多種因子調(diào)控的一種自主的死亡方式。高等植物胚柄功能上類似于臍帶，連接著母體組織和胚胎，保障了胚胎的正常發(fā)育；與哺乳動(dòng)物不同的是，植物胚柄行使功能后經(jīng)PCD途徑而自身降解。該團(tuán)隊(duì)先后在PLoS Biology和Nature Communications報(bào)道了母體信號(hào)通過GA-NtGID1-NtCRF-NtCYS-NtCP14途徑調(diào)控?zé)煵?Nicotiana tabacum)胚柄PCD起始的分子調(diào)控機(jī)制。然而，半胱氨酸蛋白酶NtCP14下游的作用機(jī)制仍然未知。

近日，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院孫蒙祥教授團(tuán)隊(duì)在JIPB上發(fā)表了題為“The regulatory network and critical factors promoting programmed cell death during embryogenesis”的研究論文 (https://doi.org/10.1111/jipb.13795)。該研究揭示了半胱氨酸蛋白酶NtCP14下游的胚柄PCD分子調(diào)控機(jī)制。二細(xì)胞原胚異位表達(dá)NtCP14可誘導(dǎo)PCD提前發(fā)生，從而解決了收集足夠量的PCD同步進(jìn)行的細(xì)胞材料難題。利用活體分離異位表達(dá)NtCP14的二細(xì)胞原胚，并進(jìn)行比較轉(zhuǎn)錄組分析，從而描繪出PCD啟動(dòng)的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明NtCP14通過抑制抗氧化物的表達(dá)，來促進(jìn)ROS的積累，最終觸發(fā)胚柄基部細(xì)胞PCD起始，并由此自下而上地傳遞PCD信號(hào)（圖1）。這一研究揭示了調(diào)控植物細(xì)胞PCD的新機(jī)制，并為深入解析植物PCD的分子機(jī)理提供了有價(jià)值的新線索。

圖1. 胚柄PCD的調(diào)控機(jī)制示意圖

武漢大學(xué)孫蒙祥教授為該文通訊作者，長(zhǎng)江大學(xué)羅岸副教授和武漢大學(xué)史冊(cè)為共同第一作者。湖北大學(xué)羅盼副教授參與了該工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后基金的資助。

文章引用：

Luo,A.,  Shi,C.,  Luo,P.,  Zhao,Z., and  Sun,M.-X.(2024). The regulatory network and critical factors promoting programmed cell death during embryogenesis. J. Integr. Plant Biol. https://doi.org/10.1111/jipb.13795

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