细胞死亡是动、植物生长发育过程中常见的一种生命现象，而细胞程序性死亡(PCD)是细胞遵循自身生命活动程序，并受多种因子调控的一种自主的死亡方式。高等植物胚柄功能上类似于脐带，连接着母体组织和胚胎，保障了胚胎的正常发育；与哺乳动物不同的是，植物胚柄行使功能后经PCD途径而自身降解。该团队先后在PLoS Biology和Nature Communications报道了母体信号通过GA-NtGID1-NtCRF-NtCYS-NtCP14途径调控烟草(Nicotiana tabacum)胚柄PCD起始的分子调控机制。然而，半胱氨酸蛋白酶NtCP14下游的作用机制仍然未知。近日，武汉大学生命科学学院孙蒙祥教授团队在JIPB上发表了题为“The regulatory network and
critical factors promoting programmed cell death during embryogenesis”的研究论文 (https://doi.org/10.1111/jipb.13795)。该研究揭示了半胱氨酸蛋白酶NtCP14下游的胚柄PCD分子调控机制。二细胞原胚异位表达NtCP14可诱导PCD提前发生，从而解决了收集足够量的PCD同步进行的细胞材料难题。利用活体分离异位表达NtCP14的二细胞原胚，并进行比较转录组分析，从而描绘出PCD启动的分子调控网络。进一步实验表明NtCP14通过抑制抗氧化物的表达，来促进ROS的积累，最终触发胚柄基部细胞PCD起始，并由此自下而上地传递PCD信号（图1）。这一研究揭示了调控植物细胞PCD的新机制，并为深入解析植物PCD的分子机理提供了有价值的新线索。图1. 胚柄PCD的调控机制示意图武汉大学孙蒙祥教授为该文通讯作者，长江大学罗岸副教授和武汉大学史册为共同第一作者。湖北大学罗盼副教授参与了该工作。该研究得到了国家自然科学基金和中国博士后基金的资助。
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
