本報訊(記者李晨)中國農業科學院作物科學研究所作物功能基因組學創新團隊發現,微絲結合蛋白Villin2(VLN2)通過調節微絲的動態變化,會影響細胞膨大、生長素極性運輸以及水稻的生長發育。相關成果日前發表于《植物細胞》雜志。該所博士吳盛陽為論文第一作者,教授萬建民為論文通訊作者。
微絲是一種細胞骨架,它通過動態變化調節眾多細胞過程。研究表明,微絲會參與到細胞減數分裂、有絲分裂、囊泡和細胞器運動以及細胞生長等過程。盡管研究表明微絲可以影響植物形態和發育,但其中的機制尚不清楚。
萬建民和南京農業大學、中科院植物所等合作研究發現,此次突變體幾乎所有的組織形態都出現了改變,比如在幼苗期扭曲生長的根和莖、扭曲的葉片、穗型和皺縮的種子。細胞學分析表明,突變體中的細胞變小了,但細胞數目未明顯變化;對突變基因的克隆表明,是VLN2(編碼一個肌動蛋白結合蛋白)功能喪失導致突變表型。課題組通過體內和體外實驗證明了VLN2具有剪切、成束和封蓋微絲的功能。
此外,課題組從VLN2突變體對重力響應超敏感入手,發現了突變體根中生長素輸出載體PIN2循環異常、生長素不對稱分布等表型。這表明VLN2可能通過調節微絲影響PIN循環,繼而影響生長素極性運輸和分布,再影響到細胞膨大和器官異常。該研究為進一步闡明微絲與植物發育的機制研究奠定了基礎,對水稻形態改良提供理論支持。
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