图 2 玉米雌花序穗的雌性化。AI 玉米穗发育的 SEM。A 未成熟穗显示抑制苞片(SB)腋中 SPM 的规则叶序。B SPM 分成两个 SM。C、D SM 形成两个颖片(GL)原基并产生两个 FM,即上部(UFM)和下部(LFM)。EH UFM 形成花器官原基,心皮的周围细胞形成雌蕊脊(GR),变成称为花丝的长柱头。I 去除 GL 露出 LFM,它也形成花器官原基,但在发育早期中止。JA 从穗尖长出一簇花丝。K 穗中生殖分生组织转变(左)和小穗雌性化(右)的示意图。L,外稃;P,内稃;ST,雄蕊; PI,雌蕊;O,胚珠。比例尺:100 μm。
本综述介绍了设计刺激响应、功能性、侧链、端接液晶原基液晶聚合物 (LCP) 方面的最新进展。合成方法(包括受控技术和活性技术)的发展为获得定义明确的液晶聚合物提供了方便。例如,线性液晶嵌段共聚物 (LCBCP)(具有线性、螺旋-螺旋、非液晶嵌段和端接液晶原基液晶嵌段的嵌段共聚物)的合成为获得具有与传统嵌段共聚物类似的形态和性质的聚合物提供了途径。然而,具有分支螺旋-螺旋非液体液晶嵌段和端接液晶原基液晶嵌段的拓扑分支 LCBCP 的合成用于操纵所得聚合物的相行为、形态和取向动力学。此外,支链液晶无规共聚物的合成(其中支链螺旋非液晶单元和端接液晶单元呈统计分布)可产生前所未见的螺旋和弯曲界面,具有新的增强特性。最后,将有机染料分子整合到各种液晶聚合物框架中的合成策略可产生新的光学活性和自适应软材料。在展望部分,讨论了对拓扑多样化的合成和天然衍生的液晶聚合物结构的需求,以及生产功能材料及其应用的加工工具和场导向组件。
大多数被子植物的茎尖分生组织 (SAM) 呈圆锥形,由高度组织化的细胞层和功能域组成(111)(图 1)。最外层(L1)产生表皮组织,下一层(L2)产生表皮下组织和配子。L1 和 L2 都通过垂周细胞分裂保持为离散的细胞层,由此形成垂直于分生组织表面的新细胞壁,而子细胞则留在其原始层中。因此,从遗传学上讲,L1 和 L2 是克隆。体细胞突变由子细胞遗传,子细胞将保留在同一细胞层中,从而产生嵌合植物组织。分生组织较深区域的细胞形成第三层(L3)。在这里,细胞分裂的方向性较差,L3 产生大部分植物茎组织、维管系统和植物叶片的内层。包括花分生组织在内的新器官原基的生成发生在外周区 (PZ) 中分生组织的侧面,而分生组织的中心由中心区 (CZ) 中未分化且很少分裂的干细胞组成。SAM 和花分生组织 (FM) 具有相同的一般结构,但有一个重要区别:FM 中的干细胞用于
经典 Wnt 信号转导在正常颅面发育中起着多种关键作用,而其失调已知与面部结构性先天缺陷有关。然而,Wnt 信号转导何时以及如何影响表型变异(包括与疾病相关的变异)仍不清楚。一种潜在机制是通过 Wnt 信号转导在早期面部信号中心额鼻外胚层区 (FEZ) 的模式形成及其随后对早期面部形态发生的调节中的作用。例如,Wnt 信号转导可能直接改变 FEZ 中音猬因子 (SHH) 结构域的形状和/或表达幅度。为了验证这个想法,我们使用了编码 Wnt3a 的复制型禽肉瘤逆转录病毒 (RCAS) 来调节其在面部间充质中的表达。然后,我们使用碘对比微计算机断层扫描成像和 3D 几何形态测量法 (3DGM) 量化并比较了处理过的胚胎和未处理过的胚胎在 FEZ 的 SHH 表达域的三维 (3D) 形状以及面部原基和大脑的形态方面的个体发生变化。我们发现,在头部发育的早期阶段,Wnt3a 表达的增加会在结构和信号分析水平之间产生相关的形状变化。此外,改变的 Wnt3a 激活会破坏前脑和其他神经管衍生物之间的整合。这些结果表明,Wnt 信号的激活通过影响前脑和 FEZ 中的 SHH 表达来影响面部形状,并强调了前脑和中面部形态发生之间的密切关系。
硬骨鱼类是研究性染色体和性别决定 (SD) 基因的重要模型,因为它们呈现出多种性别决定系统。在这里,我们使用 Nanopore 和 Hi-C 技术对 YY 南方鲶鱼 (Silurus meridionalis) 进行高连续性染色体水平基因组组装。组装长 750.0 Mb,其中重叠群 N50 为 15.96 Mb,支架 N50 为 27.22 Mb。我们还测序并组装了一个 XY 雄性基因组,其大小为 727.2 Mb,重叠群 N50 为 13.69 Mb。通过与我们之前组装的 XX 个体进行比较,我们确定了一个候选 SD 基因。通过对雄性和雌性池进行重新测序,我们在 Chr24 上鉴定了一个 2.38 Mb 的性别决定区 (SDR)。读取覆盖度分析和 X 和 Y 染色体序列比较表明,SDR 中有一个 Y 特异性插入(约 500 kb),其中包含 amhr2 的雄性特异性重复(名为 amhr2y)。amhr2y 和 amhr2 在编码区具有相同的核苷酸同一性(81.0%),但在启动子和内含子区域具有相同的核苷酸同一性,但较低。在雄性性腺原基中的独家表达和诱导雄性到雌性性别逆转的功能丧失证实了 amhr2y 在雄性性别决定中的作用。我们的研究为鱼类中 amhr2 作为 SD 基因提供了一个新的实例,并揭示了不同鱼类谱系中性别决定进化背后的 AMH/AMHR2 通路成员重复的趋同进化。
摘要 从寡核苷酸定向诱变 (ODM) 到 CRISPR 系统,基因组编辑工具都使用合成寡核苷酸进行核苷酸的靶向交换。目前,大多数基因组编辑方案依赖于具有体细胞克隆变异和植物再生限制的体外细胞或组织培养系统。因此,我们在此报告了一种用于优化 ODM 的替代植物细胞测试系统,该系统基于将寡核苷酸溶液注射到单倍体玉米幼苗的顶端分生组织区域。使用 5′-荧光素标记的寡核苷酸,我们检测到合成 DNA 分子在茎尖分生组织细胞和叶原基维管束中的积累。为了沉默或敲低体细胞中的八氢番茄红素去饱和酶基因,将带有 TAG 终止密码子的 41 碱基长的单链寡核苷酸注射到玉米幼苗中。我们检测到长出的 M1 幼苗长出了带有白色条纹或浅绿色的叶子。白色条纹的共聚焦显微镜显示,除了叶绿素荧光缺乏的组织区域外,白色条纹中还存在含叶绿素的细胞。对白色条纹的 DNA 样本进行 Ion Torrent 测序表明,八氢番茄红素去饱和酶基因中的 TAG 终止密码子的读取频率为 0.13–1.50%。在将寡核苷酸分子注射到玉米幼苗的茎尖分生组织区域后,出现褪绿异常支持了寡核苷酸分子的诱变性质。所述方案为在幼苗早期阶段表征具有不同化学性质的诱变寡核苷酸的功能以及在植物水平上测试各种处理组合的效率提供了基础。