中國科學(xué)院上海生科院植物生理生態(tài)研究所植物分子遺傳國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何祖華研究組在水稻株高發(fā)育的調(diào)控研究上取得新的重要進(jìn)展,其研究成果于2月9日在線發(fā)表于植物科學(xué)研究權(quán)威期刊《植物細(xì)胞》(Plant Cell),。
水稻株高是控制水稻產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀,,主要由水稻節(jié)間的伸長調(diào)節(jié)。水稻最上節(jié)間的伸長可以促進(jìn)幼穗的抽出,,進(jìn)而開花,、授粉和灌漿。因此,,最上節(jié)間的發(fā)育是影響水稻產(chǎn)量的重要節(jié)點(diǎn),。繼克隆和功能分析了水稻長節(jié)間基因ELONGATED UPPERMOST INTERNODE(Eui)后(Zhu et al.,2006,,Plant Cell),,該研究組一直致力于水稻節(jié)間發(fā)育的研究,成功克隆了BENT UPPERMOST INTERNODE1(BUI1)基因并系統(tǒng)闡述了BUI1蛋白的生理和生化功能,。
BUI1編碼一個(gè)植物特異的Class Ⅱ formin蛋白,,調(diào)控細(xì)胞微絲骨架(actin cytoskeleton)的裝配和動態(tài)變化。微絲骨架是細(xì)胞形態(tài)和多種生理過程的基礎(chǔ),。BUI1的突變導(dǎo)致細(xì)胞中F-actin含量降低,、actin bundles數(shù)目減少,細(xì)胞的伸長和極性擴(kuò)展受到抑制,,進(jìn)而影響了BUI1突變體植株的節(jié)間發(fā)育,,表現(xiàn)為最上節(jié)間嚴(yán)重縮短,呈彎曲生長,。通過與中科院植物所研究員黃善金課題組合作,他們系統(tǒng)分析了BUI1的生化功能,,證明BUI1參與了微絲骨架裝配的各個(gè)過程,,并呈現(xiàn)其特有的調(diào)控性能。該研究通過一系列體內(nèi)染色和體外生化實(shí)驗(yàn),,證明Class Ⅱ成員BUI1是微絲骨架的重要調(diào)控因子,,在高等植物微絲骨架裝配和生長發(fā)育中發(fā)揮重要作用,該研究同時(shí)為水稻株高發(fā)育調(diào)節(jié)提供了一個(gè)新的研究方向,。
該工作得到了中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程,、科技部、國家自然科學(xué)基金委等的支持,。(生物谷Bioon.com)