我科学家揭示微丝调节水稻形态发育新机制

发布日期:2018-10-18 20:11

日前,从中国农业科学院作物科学研究所获悉,该所作物功能基因组学创新团队a研究发现微丝结合蛋白Villin2(VLN2)通过调节微丝的动态变化,影响细胞膨大、生长素极性运输以及水稻的生长发育。

据悉,微丝是细胞骨架的一种,它通过动态变化来调节众多细胞学过程。目前的研究表明,微丝参与到细胞减数分裂、有丝分裂、囊泡和细胞器运动和细胞生长。尽管最近的研究表明,微丝可以影响植物形态发育,但是其中的机制尚不清楚。

该团队长期从事水稻功能基因方面的研究。本研究中发现的突变体几乎所有组织的形态都出现改变,比如在幼苗期扭曲生长的根和茎、扭曲的叶片、穗型和皱缩的种子。细胞学分析表明,突变体中细胞变小,但是细胞数目没发生明显变化;对突变基因的克隆表明,VLN2(编码一个肌动蛋白结合蛋白)功能丧失导致突变表型。该课题组通过体内和体外实验证明了VLN2具有剪切、成束和封盖微丝的功能。此外,该课题组从vln2突变体对重力响应超敏感入手,发现了突变体根中生长素输出载体PIN2循环异常、生长素不对称分布等表型。这表明VLN2可能通过调节微丝影响PIN循环,继而影响了生长素极性运输和分布,再影响到细胞膨大和器官异常。该研究为进一步阐明微丝与植物发育的机制研究奠定了基础,对水稻形态改良提供理论支持。