英国伯明翰大学生物科学学院招收全奖博士

英国伯明翰大学生物科学学院招收全奖博士

揭示种子植物中“雌性”减数分裂的进化起源

关于本项目

与动物类似，植物通过由减数分裂形成的雄性和雌性生殖细胞进行繁殖。现代种子植物在雄蕊中进行“雄性”减数分裂（产生携带精子的花粉），在种子中进行“雌性”减数分裂（产生携带卵子的胚囊）。二者对种子的产生以及我们的粮食安全均至关重要。许多控制雄性减数分裂的基因已被发现[1]，但雌性减数分裂与之差异显著，且人们对其仍知之甚少。

像蕨类植物这类更古老的无籽植物，只有一种类似于种子植物雄性减数分裂的原始减数分裂类型。那么，雌性减数分裂是如何进化而来的呢？通过研究蕨类植物水蕨（Ceratopteris richardii），我们首次发现，“雌性”减数分裂基因可能源自植物生命周期中另一阶段（配子体阶段）基因的重新利用[2]。SHUGOSHIN基因是验证这一假设的关键基因，该基因在种子植物的减数分裂中具有特异性，但在水蕨的其他部位也有发现。

本项目旨在通过以下实验，揭示雌性减数分裂最初是如何进化而来的：

利用显微镜和荧光原位杂交技术，对水蕨中的原始减数分裂进行特征分析。

采用分子方法（RNA-seq）确定蕨类植物减数分裂期间表达的基因。

绘制雌性减数分裂基因在蕨类植物生命周期中的表达图谱（RT-PCR、qPCR）。

通过基因工程手段，用蕨类植物基因替换拟南芥基因，检验这些原始基因是否能在雄性或雌性减数分裂中发挥作用。

通过在水蕨中进行基因工程改造，确定SHUGOSHIN基因的原始功能。

资助说明：

本项目为米德兰兹综合生物科学培训合作项目（Midlands Integrated Biosciences Training Partnership）提供的博士生奖学金项目，由英国生物技术与生物科学研究理事会（BBSRC）资助，并与华威大学、阿斯顿大学、哈珀亚当斯大学、考文垂大学和莱斯特大学合作开展。

更多详情，请访问：

https://warwick.ac.uk/fac/cross_fac/mibtp/ 或 https://www.birmingham.ac.uk/about/college-of-life-and-environmental-sciences/midlands-integrative-biosciences-training-partnership

申请方式：

如需申请，请点击此链接，注册账号，并通过大学在线招生门户提交申请：

https://sits.bham.ac.uk/urd/sits.urd/run/siw_ipp_lgn.login?process=siw_ipp_app&code1=FR167D&code2=0005。此链接为MIBTP项目专用；请勿使用其他链接申请本项目，否则您的申请可能会被拒绝。

参考文献

1. Osman J, Higgins JD, Sanchez-Moran E, Armstrong SJ, Franklin CH (2011). Pathways to meiotic recombination in Arabidopsis thaliana. New Phytologist 190: 523-544. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2011.03665.x

2. Plackett ARG, Catoni M. Gene networks are conserved across reproductive development between the fern Ceratopteris richardii and the flowering plant Arabidopsis thaliana. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.03.18.643782v1