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VLN2 Regulates Plant Architecture by Affecting Microfilament Dynamics and Polar Auxin Transport in Rice

信息来源: 本站原创 发布日期: 2015-11-18 浏览次数:

  10月23日,《植物细胞》(The Plant Cell)杂志上发表了我校万建民课题组题为 “VLN2 Regulates Plant Architecture by Affecting Microfilament Dynamics and Polar Auxin Transport in Rice” 的研究论文,该研究揭示了微丝结合蛋白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。

    微丝是细胞骨架的一种,它通过动态变化(microfilament dynamics)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。

    万建民课题组长期从事水稻功能基因方面的研究。他们发现一个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;对突变基因的克隆和转基因验证表明,一个编码肌动蛋白结合蛋白VLN2的功能丧 失导致突变表型。体内和体外实验证明VLN2具有剪切、成束和封盖微丝的功能。进一步分析发现vln2突变体对重力响应超敏感,突变体根中出现生长素输出 载体PIN2循环异常、生长素不对称分布等表型。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。

    上述研究由南京农业大学作物遗传和种质创新国家重点实验室和中国农业科学院作物科学研究所合作完成。后期工作还与中国科学院植物研究所合作,研究得到了国 家自然科学基金、国家转基因专项、国家863计划的资助。博士生吴盛阳为论文第一作者,万建民教授为论文通讯作者。 


论文链接:http://www.plantcell.org/content/early/2015/10/21/tpc.15.00581.abstract