每種植物的器官大小是一定的,,它受基因的調(diào)控。植物生長(zhǎng)包括細(xì)胞分裂和細(xì)胞延伸兩個(gè)連續(xù)的過(guò)程,。發(fā)表在12月4日的《發(fā)育細(xì)胞》(Developmental Cell)上的一項(xiàng)最新研究,,發(fā)現(xiàn)了一種新的控制植物器官大小的胞間信號(hào)途徑,,其作用機(jī)制可能類(lèi)似動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的可移動(dòng)生長(zhǎng)因子,。
德國(guó)弗萊堡大學(xué)的研究人員對(duì)大量化學(xué)誘變得到的擬南芥突變株進(jìn)行研究,,發(fā)現(xiàn)KLU基因的功能缺失會(huì)導(dǎo)致器官變小,而其過(guò)量表達(dá)導(dǎo)致器官過(guò)大,。對(duì)該基因進(jìn)行克隆測(cè)序和結(jié)構(gòu)推斷,,表明它是細(xì)胞色素P450氧化酶系,它通過(guò)控制細(xì)胞分裂的時(shí)間而控制生長(zhǎng),。mRNA原位雜交和空間特異的基因表達(dá)等實(shí)驗(yàn)表明KLU的表達(dá)位點(diǎn)和作用位點(diǎn)不同,,能夠在一定距離內(nèi)發(fā)揮作用,說(shuō)明其作用涉及胞間信號(hào)傳遞,。而融合蛋白實(shí)驗(yàn)表明KLU本身并不具移動(dòng)性,,它的作用可能通過(guò)位于其下游的某種可移動(dòng)生長(zhǎng)因子來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)KLU基因的轉(zhuǎn)錄譜分析和雙突變分析發(fā)現(xiàn),,KLU基因的作用與已知植物激素和其它調(diào)控植物生長(zhǎng)的已知基因的作用不同,,因此它可能通過(guò)某種新的未知可移動(dòng)生長(zhǎng)因子起作用。
可能的原因是,,依賴KLU的生長(zhǎng)因子分泌速度小于細(xì)胞增長(zhǎng)速度,,導(dǎo)致其作用隨生長(zhǎng)過(guò)程稀釋,從而在一定大小時(shí)失去作用導(dǎo)致細(xì)胞分裂停止,。在果蠅內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)此類(lèi)可移動(dòng)生長(zhǎng)因子,,可能動(dòng)物和植物采用相同的策略控制大小。(穆宏平/編譯)