重瓣花表型因其在各种植物中的吸引力而被人类所选择,并且对观赏植物市场具有巨大的商业价值。在本研究中,我们调查了康乃馨、矮牵牛和玫瑰中显性重瓣花性状的遗传决定因素,并鉴定了 TARGET OF EAT (TOE) 型基因的突变等位基因,其特征是 miR172 靶序列和编码蛋白质 C 末端部分的破坏。尽管这些真双子叶植物之间存在系统发育距离,它们在白垩纪早期分化,但携带这些突变的直系同源基因都属于单个 TOE 型亚组,我们将其命名为 PETALOSA (PET)。同源性搜索使我们能够在其他各种物种中鉴定出 PET 序列。为了证实自然突变的结果,我们使用 CrispR-Cas9 在烟草 PET 基因的 miR172 靶位点内诱导病变,这导致了多余花瓣状结构的形成。本研究描述了具有经济价值的观赏物种中的 pet 等位基因,并提供了关于识别和改造 PET 基因以获得不同植物中理想的重花特性的可能性的证据。
引言 转基因小鼠被广泛用于研究基因功能和建立人类疾病模型。传统的基因打靶方法 1 ,是通过在小鼠 ES 细胞中同源重组 (HR) 引入突变来生成的突变小鼠。注射入野生型 (WT) 小鼠囊胚的靶向 ES 细胞可形成嵌合小鼠的生殖系,当嵌合小鼠通过生殖系传递时,就会产生含有靶基因的后代 1 。通过 ES 细胞的 HR 生成突变小鼠成本高且耗时,因为需要选择基因打靶的 ES 细胞克隆并注射入囊胚来生成嵌合小鼠,然后必须对其进行繁殖以产生单基因突变后代,这个过程通常需要 9 到 12 个月。构建携带多个突变的小鼠将增加更多的时间和精力。此外,HR 基因靶向需要使用 ES 细胞技术,而大多数哺乳动物物种无法使用这种方法。
卵子发生是一种发展计划,通过该计划,配备能力的生殖细胞成为富含施肥的卵。在卵子发生过程中,卵母细胞的生长和分化与减数分裂的起始和进展密切相关。在哺乳动物中,减数分裂起始的时机是性二态性的,只有卵巢且不睾丸生殖细胞在胎儿发育过程中引发减数分裂。因此,胎儿减数分裂开始被认为是随后将卵巢生殖细胞生长和分化为完全生长的卵母细胞的先决条件。在这里,我提供了证据表明,减数分裂的起始和预言I在遗传上与卵母细胞生长和分化是可分开的,因此表明卵子发生在不同的调节下由两个独立的过程组成。这代表了卵子发生程序的新看法,并修改了当前小鼠卵子发生的生殖细胞承诺模型。拟议的修订模型解释了生殖细胞对减数分裂和分化的独立承诺。该模型可以提供有关以前无法解释的女性不育症病例的见解,并对体外卵子发生策略具有实际意义。