图1 体胚发生中主要应用的化学小分子类型与功能。
针叶树体胚发生存在诸多技术瓶颈,涉及了转录调控网络、表观遗传修饰和组织与细胞生理代谢在内的复杂的机制。作者首先针对胚性组织诱导和维持的问题从细胞、生理以及遗传的角度进行了详细的分析,强调了以生长素、细胞分裂素为主要代表的植物激素和表观遗传修饰对胚性能力的获得与维持的重要影响。随后,作者给出了小分子的定义并详细介绍了表观遗传小分子抑制剂、氧化还原和其他代谢相关的小分子在针叶树体胚发生中的应用,分析了包括还原型谷胱甘肽(Glu),曲古抑菌素(TSA),植物磺肽素(PSK-α)等不同类型的小分子的作用机制(图1)。其中,DNA甲基化和组蛋白修饰在体胚发生过程中的动态变化提示我们这类小分子对突破针叶树再生的技术瓶颈所具有的潜在价值(图2)。
最后,作者还介绍了一些尚未在针叶树中使用但在其它物种中报道过的小分子,并强调了应用化学小分子具有动态可逆、操作简单、多目标同时调节的优点,综上所述,这种潜在方法可能是未来优化包括体胚发生在内的植物再生体系的优选之一。
北京林业大学已毕业硕士研究生郭涛为该论文的第一作者,北京林业大学张金凤教授和赵健副教授为该论文的通讯作者。课题组青年教师范英明博士和在读博士研究生包芬也对文章的撰写提供了重要的帮助。该研究得到了得到了国家重点研发计划课题(2023YFD2200104)、国家自然科学基金项目(32271836)和中央高校基本科研业务费专项资金(2019ZY39)的支持。
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https://doi.org/10.1093/hr/uhae108
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