研究表明开花植物生殖健康途径的演变

小RNA(sRNA)是参与植物生长和发育的关键调节因子。在花药的花粉发育期间，两组sRNA是丰富的 - 这是繁殖成功的关键过程。先前认为存在于草和相关单子叶植物中的这些sRNA生产途径之一已经被证明在开花植物中广泛存在，已经发展超过2亿年，并且可以说是使它们如此成功的进化创新之一。

该研究由Blake Meyers博士领导，他是Donald Danforth植物科学中心成员，密苏里大学植物科学系教授，华南农业大学，特拉华大学和马里兰大学的合作者。发表他们的研究结果，“24-nt生殖phasiRNA广泛存在于被子植物中，”在Nature Communications杂志上。

“ 作为国家科学基金会支持项目的一部分，我们一直在玉米中广泛研究这条路径。很可惜的是，我们在热带树上找到了产生荔枝果实的路径，这种果实作为一种真实的东西远离草地。当我们分析其他eudicot植物基因组时，我们发现它们中的许多都存在这种途径 - 这对我们来说完全是一个惊喜，因为我们认为它只存在于单子叶植物中，“Meyers说。“在真双子叶植物和禾本科植物中，这些途径之间存在一些关键差异，在我们的研究中对这些特征进行了描述，这使我们深入了解了sRNA和生殖生物学在这些植物群体中的分歧。”

迈耶斯解释说，长期以来的观点是，这条路是针对草的。在一份配套作品中，迈耶斯和他的同事们展示了玉米，单子叶植物和草的成员家庭，需要这条途径才能实现男性的全面生育。但是他们在“自然通讯”上的论文提出了这一观点，证明了这种途径是在真双子叶植物和单子叶植物分裂之前出现的。他们试图解决的一个重大谜团是这些sRNA在花粉发育中的精确分子功能。为了在eudicots中解决这个问题，Meyers和他的团队正在使用Fragaria vesca，一种二倍体，也被称为林地草莓作为他们实验的模型。Fragaria vesca的基因组在2010年进行了测序，由于其基因组大小小，繁殖周期短且易于繁殖，因此常被用作模型。

“ 开花植物的爆炸在进化过程中是一个了不起的东西，它们代表了大多数用于食物和燃料的物种，”迈耶斯说。“了解花朵发育的遗传机制对于提高作物产量和培育更好的品种非常重要，特别是对于支持现代农业的高产杂交作物。”