Parent-of-origin contributions to gene expression during sexual plant reproduction

Abstract

Pohlavní rozmnožování je důležitým procesem vzniku semen u krytosemenných rostlin. Embryo se vyvíjí v semeni spolu s triploidním pletivem - endospermem. U živočichů je časný vývoj embrya řízen mateřskou RNA a proteiny uloženými ve vajíčku před oplozením. Mateřský a otcovský genom nemají zaměnitelné role ani po aktivaci genomu zygoty. Některé geny ovlivňující růst a vývoj embrya jsou přepisovány jenom z maternálně nebo paternálně zděděné alely. To je příkladem fenoménu genového imprintingu. U rostlin je imprinting dobře znám z endospermu. Rodičovský příspěvek ke genové expresi v embryu byl studován méně intenzivně. Tato práce si klade za cíl kriticky zhodnotit aktuálně dostupné informace o rodičovském příspěvku ve vývoji embrya u různých druhů rostlin.

Sexual reproduction in flowering plants is fundamental to seed formation. After fertilization, the embryo is enclosed and develops in a seed together with a triploid tissue - the endosperm. In animals, early embryogenesis is well-known to be controlled by maternal RNA and proteins deposited in the ovule before fertilization. Even after the activation of zygotic genome, paternal and maternal genome do not play interchangeable roles. A few genes affecting embryo growth and development are transcribed either from maternally or paternally inherited alleles only. Such genes are example of the well-known phenomenon of gene imprinting. In plants, imprinting is well documented in the endosperm. The role of parent-of-origin contributions to gene expression has been studied less extensively in embryo. The aim of this work is to critically assess current knowledge of parent-of-origin contributions to embryo development in different plant species.