7月1日，我室陈忱教授研究团队在《Plant Communications》在线发表论文，题目为“The maternally expressed polycomb group gene OsEMF2a is essential for the endosperm cellularization and imprinting in rice”，该研究为深入理解水稻胚乳的发育调控以及基因组印记形成机制提供了新的发现。

基因组印记是一种主要在高等植物胚乳中发生的非孟德尔遗传现象，主要表现为胚乳中来自双亲的两个等位基因中只有一个被表达，而另一个被沉默或抑制。这主要是由于双亲基因组在配子中表观修饰状态的差异引起的。拟南芥FIS (fertilization independent seed)-PRC2介导的组蛋白H3K27me3修饰对胚乳基因组印记具有重要作用。有意思的是拟南芥FIS-PRC2成员中FIS2和MEA (MEDEA)都属于母本印记基因（MEGs，maternally expressed genes），参与决定胚乳细胞化的发生；同时FIS-PRC2还能抑制未受精的中央细胞发生增殖。近年来通过对模式植物拟南芥的研究发现，一些MEGs直接参与了种子发育调控；而父本印记基因（PEGs，paternally expressed genes）可以通过调控胚乳发育，参与拟南芥种间生殖隔离的发生。

    水稻等禾本科植物中缺少FIS2、MEA同源基因，因此，对于水稻PRC2是如何调控胚乳发育的尚不明确。2018年该研究团队发现PRC2基因OsEMF2a在胚乳中主要表达母本等位基因。该研究进一步通过构建CRISPR/Cas9 突变体材料，发现OsEMF2a对水稻胚乳发育是必需的。相关结果显示，OsEMF2a突变后，水稻胚乳细胞化迟滞，并且胚乳细胞中不能正常积累储藏物质。在osemf2a突变体中，细胞分裂素介导的细胞周期调控被高度激活，这可能是引起细胞化障碍的重要原因之一。同时该研究还发现， I类MADS-box 基因在osemf2a突变体胚乳中被异常激活，这些基因可以被PRC2 H3K27me3修饰。另外，osemf2a突变导致胚乳中基因组印记发生紊乱，许多PEG 基因的印记丢失，导致这些基因的母本等位基因也被表达激活。

我室博士研究生成晓俊和硕士研究生潘梅瑶为论文共同第一作者，中国水稻研究所鄂志国副研究员参与了此项工作，陈忱教授为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划，国家自然科学基金和江苏省杰出青年基金等项目的资助。

图 野生型、突变体的胚和胚乳切片