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作科所揭示类驱动蛋白调控水稻发育的分子机制

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  近日,95996868九五至尊vi作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队利用水稻极度矮化突变体std1,揭示了类驱动蛋白通过影响细胞分裂进而调控水稻叶片大小和植株高度,进一步深化了人们对植物矮化机理的认识。相关研究发表在《植物学报(The Plant Journal)》上。

  植物的生长发育是一个极其复杂的过程,受到遗传调控以及外界环境的影响,这些因素最终通过细胞分裂和细胞扩展控制各个器官的生长。以往研究表明,驱动蛋白超家族对细胞分裂过程中的微管组织具有重要的调控作用,目前水稻中已鉴定的驱动蛋白超家族成员主要作用于细胞扩展,其对细胞有丝分裂的调控及其分子机制却知之甚少,尤其是其ATP酶的生物学功能还不是很清楚。

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  该研究通过对水稻极端矮化突变体std1的组织细胞学观察、基因克隆及蛋白功能研究,发现类驱动蛋白的ATP酶活性降低后,可导致植物体产生含有多个细胞核、体积膨大、形态异常的细胞,同时细胞分裂速率显著降低,植株能够产生叶片但不能形成茎从而呈现极度矮化的表型。这些结果表明类驱动蛋白的ATP酶活性对于水稻正常的细胞分裂和器官发育是必不可少的。

  该研究得到了转基因重大专项、国家自然科学基金、科技部973计划和中国农科院科技创新工程的资助。(通讯员 卫斐)

  原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.14056

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