《The Plant Journal》：Comparative insights into molecular pathways influencing germline development in early-divergent angiosperms
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本文综述了早期分支被子植物番荔枝（Annona cherimola）雌性生殖细胞发育的分子调控机制，通过激光捕获显微切割（LCM）和转录组分析，揭示了SPL/NZZ、WUS、KLU等关键基因在厚珠心胚珠结构中的表达特征。研究通过系统发育分析、原位杂交及功能互补实验，证实了WUS通路在早期分支类群中的功能保守性，为理解被子植物生殖发育进化提供了新视角。
SUMMARY
尽管在模式真双子叶植物（如拟南芥）和单子叶植物（如水稻）中，雌性生殖细胞发育的分子机制研究已取得进展，但对基部及早期分支被子植物中相关机制的认识仍较有限。本研究以早期分支被子植物番荔枝（Annona cherimola）为对象，通过区域特异性转录组分析、时空表达模式验证及功能互补实验，系统比较了其与拟南芥在雌性生殖细胞发育关键基因（如DMC1、WUS、SPL/NZZ等）表达与功能上的异同。结果显示，虽然部分基因（如DMC1）表达模式保守，但多数基因存在显著差异，可能与系统发育距离及珠心形态（厚珠心与薄珠心）差异相关。
INTRODUCTION
开花植物的雌雄配子体均起源于花器官特定区域的体细胞。雌性生殖细胞在胚珠中发育，最终分化为大孢子母细胞（MeMC），经减数分裂形成功能大孢子，并进一步发育为胚囊。目前，对雌性生殖细胞形成的分子机制研究多集中于拟南芥等衍生类群，而早期分支类群（如木兰类植物）的相关研究较少。番荔枝作为木兰类代表物种，其厚珠心胚珠结构为研究生殖细胞发育的进化提供了理想模型。
RESULTS
Identification and expression profiling of candidate genes in Annona cherimola ovule development using LCM and de novo transcript assembly
通过激光捕获显微切割（LCM）技术分离番荔枝幼嫩胚珠的特定区域（含MeMC的胚珠、去除MeMC的胚珠及珠心区域），结合de novo转录组组装，获得79,809条contig。表达聚类分析显示，AcWUS、AcDMC1等基因在珠心样本中高表达，基因本体（GO）分析表明这些基因富集于生殖、细胞器组织等生物学过程。
Validation of predicted gene expression patterns in reproductive tissues
系统发育分析确认AcDMC1、AcTAR1.1等基因的ortholog关系。原位杂交显示，AcDMC1在MeMC减数分裂前特异性表达；AcTAR1.1在维管组织、MeMC及花药壁层中表达，暗示其在激素分布调控中的作用。
Acquisition of MeMC identity
AcKLU在珠心靠近合点区域及MeMC周围表达，RT-qPCR显示其表达高峰出现在MeMC形成期。与拟南芥相比，AcKLU在厚珠心胚珠中的表达范围更广，可能与其多细胞层结构相关。
Formation of the MiMC and MeMC
AcSPL/NZZ在MiMC和MeMC周围的体细胞中表达，AcWUS在珠心基部分布，而AcWIH2在珠被和珠心中表达但不与AcWUS重叠。RT-qPCR进一步验证了这些基因在生殖细胞早期发育阶段的表达峰值。
Functional study of AcWUS
AcWUS定位于细胞核，且其受拟南芥WUS启动子驱动的表达可部分回补wus-1突变体的花序发育缺陷，但未能完全恢复育性，表明AcWUS在核心功能上保守，但调控网络可能存在分化。
DISCUSSION
番荔枝的厚珠心胚珠结构可能要求关键基因（如AcWUS、AcSPL）在更广范围内发挥作用，以维持生殖细胞发育的极性。尽管AcWUS能部分回补拟南芥突变体，但其在胚珠中的表达位置（近合点区）与拟南芥（远轴端）存在空间差异，提示调控网络的进化适应性。本研究为理解早期被子植物生殖发育的分子进化提供了重要证据。
EXPERIMENTAL PROCEDURES
研究采用LCM技术分离番荔枝花药和胚珠特定组织，通过RNA-Seq和de novo组装构建转录组数据库。基因表达通过原位杂交、RT-qPCR及系统发育分析验证，功能研究利用拟南芥互补实验和亚细胞定位完成。
