減數分裂過程中，紡錘體的正確組裝對於同源染色體的準確分離極其重要。但是，不同物種間紡錘體組裝的機制並不保守。哺乳動物，線蟲，和果蠅中對紡錘體的組裝機制研究較為深入。然而，對於植物性母細胞減數分裂過程中紡錘體組裝的機制研究還十分缺乏。

2021年1月9日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所程祝寬研究組在New phytologist上線上發表了題為PRD1, a homologous recombination initiation factor, is involved in spindle assembly in rice meiosis的研究論文，揭示了植物減數分裂紡錘體組裝新機制。

該研究透過圖位克隆方法，鑑定出了水稻中的PRD1基因，其編碼一個保守的減數分裂蛋白，介導了減數分裂特異DSB的形成。有趣地是，在prd1突變體中，花粉母細胞紡錘體組裝異常，多極紡錘體不能轉變為正常的兩極紡錘體。免疫熒光實驗表明，PRD1蛋白在染色體上呈現動態變化的定位模式。在減數分裂起始的細線期定位在整條染色體上，而繼後逐漸富集在每條染色體的著絲粒區域。PRD1能夠與動粒蛋白組分存在相互作用，暗示其可能在動粒複合體組裝過程中發揮重要功能。並且，PRD1與REC8和SGO1發生相互作用，從而參與減數分裂紡錘體的組裝。該研究結果為染色體介導的植物減數分裂紡錘體組裝理論提供了直接證據。

程祝寬研究組博士後石文清為該文章的第一作者，程祝寬研究員和沈懿助理研究員為共同通訊作者。相關研究得到中國科學院戰略性先導專項A、國家自然科學基金等專案的資助。

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https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17178