重点实验室研究进展：CDC基因的缺失不会影响水稻体细胞分裂，但会造成减数分裂异常

12月1日，Plant Physiology在线发表了由蛋白质与植物基因研究国家重点实验室白书农教授为通讯作者的题为“Rice Cell Division Cycle 20s are required for faithful chromosome segregation and cytokinesis during meiosis”的学术论文。

该论文报道了一个非常有意思的现象，即动植物在细胞周期调控机制上，尤其是在减数分裂的调控机制上存在重要的差别。在动物和真菌（酵母）中，CDC20对于细胞周期的完成是不可或缺的。一旦该基因缺失，动物一定是胚胎之死，酵母也无法存活。之前有人在拟南芥上的工作表明，即使CDC20基因家族成员中的三个功能基因突变掉两个，导致育性下降，拟南芥仍然可以完成生活周期。因此，CDC20基因在植物细胞周期中是不是如动物那样不可或缺并无定论。本实验室利用CRISPR技术敲除了水稻全部3个CDC20基因，发现在三突中营养生长没有出现明显的改变，但减数分裂的染色体分离和胞质分裂出现了异常。这表明在水稻的体细胞有丝分裂中，CDC20并不是不可或缺的。CDC20基因的功能主要是保障减数分裂的正常进行。这个发现的意义在于，在动植物之间看似保守的细胞周期，其核心事件的调控机制在分子层面上其实存在重要的差别。对于水稻而言，为什么CDC20的缺失对有丝分裂不产生影响，对减数分裂却必需有一个基因存在，这对于进一步研究有丝分裂和减数分裂在调控机制上的差别提供了一个全新的切入点。

重点实验室蔺亚男博士为该文第一作者，生命科学学院饶广远教授实验室的蒋陈焜博士为本工作提供了基因家族分析，中科院遗传发育所程祝宽教授为本工作提供了染色体行为分析。本研究工作中的细胞行为分析还得到生命科学学院张传茂教授和苏都莫日根教授的指导。