Fertility in barley flowers depends on Jekyll functions in male and female sporophytes.
Fertility in barley flowers depends on Jekyll functions in male and female sporophytes.
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大麦花的生育力取决于雄性和雌性孢子体的 Jekyll 功能
DOI：
10.1111/j.1469-8137.2011.04032.x
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Borisjuk L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Radchuk V;Kumlehn J;Rutten T;Sreenivasulu N;Radchuk R;Rolletschek H;Herrfurth C;Feussner I;Borisjuk L.
由于其进化的可塑性和适应性，大麦（Hordeum vulgare）是世界上最广泛的作物之一。尽管这种进化上的成功，小颗粒谷物的有性生殖研究很少，使新基因和功能的发现具有挑战性的优先事项。大麦基因Jekyll似乎是谷物发育中的关键角色;然而，它在花卉中的作用仍然未知。·在此，我们研究了Jekyl表达受到不同程度抑制的大麦RNAi株系。基于应用于野生型和转基因植物的花药和雌蕊的差异基因表达分析，以及使用同位素标记实验，激素分析，免疫金和TUNEL分析和原位杂交，评估了Jekyllon花发育的影响。Jekyllis在花药和雌蕊的滋养组织中表达，介导配子体-孢子体相互作用，其中JEKYLL在细胞内膜内被发现。Jekyl的阻遏使花粉不成熟，花药开裂，导致育性显著丧失。花粉表面JEKYLL的存在也暗示了可能参与受精过程。·我们的结论是，杰基尔在谷物有性生殖中的作用显然比迄今为止认识到的要广泛得多。
•Owing to its evolutional plasticity and adaptability, barley (Hordeum vulgare) is one of the most widespread crops in the world. Despite this evolutionary success, sexual reproduction of small grain cereals is poorly investigated, making discovery of novel genes and functions a challenging priority. Barley geneJekyllappears to be a key player in grain development; however, its role in flowers has remained unknown.•Here, we studied RNAi lines of barley, whereJekyllexpression was repressed to different extents. The impact ofJekyllon flower development was evaluated based on differential gene expression analysis applied to anthers and gynoecia of wildtype and transgenic plants, as well as using isotope labeling experiments, hormone analysis, immunogold‐ and TUNEL‐assays andin situhybridization.•Jekyllis expressed in nurse tissues mediating gametophyte–sporophyte interaction in anthers and gynoecia, where JEKYLL was found within the intracellular membranes. The repression ofJekyllimpaired pollen maturation, anther dehiscence and induced a significant loss of fertility. The presence of JEKYLL on the pollen surface also hints at possible involvement in the fertilization process.•We conclude that the role ofJekyllin cereal sexual reproduction is clearly much broader than has been hitherto realized.
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