近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)利用水稻極度矮化突變體std1,揭示了類驅(qū)動(dòng)蛋白通過影響細(xì)胞分裂進(jìn)而調(diào)控水稻葉片大小和植株高度,進(jìn)一步深化了人們對植物矮化機(jī)理的認(rèn)識(shí)。相關(guān)研究發(fā)表在《植物學(xué)報(bào)(The Plant Journal)》上。
植物的生長發(fā)育是一個(gè)極其復(fù)雜的過程,受到遺傳調(diào)控以及外界環(huán)境的影響,這些因素最終通過細(xì)胞分裂和細(xì)胞擴(kuò)展控制各個(gè)器官的生長。以往研究表明,驅(qū)動(dòng)蛋白超家族對細(xì)胞分裂過程中的微管組織具有重要的調(diào)控作用,目前水稻中已鑒定的驅(qū)動(dòng)蛋白超家族成員主要作用于細(xì)胞擴(kuò)展,其對細(xì)胞有絲分裂的調(diào)控及其分子機(jī)制卻知之甚少,尤其是其ATP酶的生物學(xué)功能還不是很清楚。
該研究通過對水稻極端矮化突變體std1的組織細(xì)胞學(xué)觀察、基因克隆及蛋白功能研究,發(fā)現(xiàn)類驅(qū)動(dòng)蛋白的ATP酶活性降低后,可導(dǎo)致植物體產(chǎn)生含有多個(gè)細(xì)胞核、體積膨大、形態(tài)異常的細(xì)胞,同時(shí)細(xì)胞分裂速率顯著降低,植株能夠產(chǎn)生葉片但不能形成莖從而呈現(xiàn)極度矮化的表型。這些結(jié)果表明類驅(qū)動(dòng)蛋白的ATP酶活性對于水稻正常的細(xì)胞分裂和器官發(fā)育是必不可少的。
該研究得到了轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金、科技部973計(jì)劃和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的資助。(通訊員 衛(wèi)斐)
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.14056