日前，從中國農業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所獲悉，該所作物功能基因組學(xué)創(chuàng )新團隊研究發(fā)現微絲結合蛋白Villin2（VLN2）通過(guò)調節微絲的動(dòng)態(tài)變化，影響細胞膨大、生長(cháng)素極性運輸以及水稻的生長(cháng)發(fā)育。相關(guān)研究成果于2015年10月23日發(fā)表在《植物細胞（The Plant Cell）》雜志上。

 

    據悉，微絲是細胞骨架的一種，它通過(guò)動(dòng)態(tài)變化來(lái)調節眾多細胞學(xué)過(guò)程。目前的研究表明，微絲參與到細胞減數分裂、有絲分裂、囊泡和細胞器運動(dòng)和細胞生長(cháng)。盡管最近的研究表明，微絲可以影響植物形態(tài)發(fā)育，但是其中的機制尚不清楚。

 

    該團隊長(cháng)期從事水稻功能基因方面的研究。本研究中發(fā)現的突變體幾乎所有組織的形態(tài)都出現改變，比如在幼苗期扭曲生長(cháng)的根和莖、扭曲的葉片、穗型和皺縮的種子。細胞學(xué)分析表明，突變體中細胞變小，但是細胞數目沒(méi)發(fā)生明顯變化；對突變基因的克隆表明，VLN2（編碼一個(gè)肌動(dòng)蛋白結合蛋白）功能喪失導致突變表型。該課題組通過(guò)體內和體外實(shí)驗證明了VLN2具有剪切、成束和封蓋微絲的功能。此外，該課題組從vln2突變體對重力響應超敏感入手，發(fā)現了突變體根中生長(cháng)素輸出載體PIN2循環(huán)異常、生長(cháng)素不對稱(chēng)分布等表型。這表明VLN2可能通過(guò)調節微絲影響PIN循環(huán)，繼而影響了生長(cháng)素極性運輸和分布，再影響到細胞膨大和器官異常。該研究為進(jìn)一步闡明微絲與植物發(fā)育的機制研究奠定了基礎，對水稻形態(tài)改良提供理論支持。

 

    上述研究由作科所和南京農業(yè)大學(xué)作物遺傳和種質(zhì)創(chuàng )新國家重點(diǎn)實(shí)驗室合作完成。后期還計劃與中國科學(xué)院植物研究所開(kāi)展合作研究。研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家轉基因專(zhuān)項、國家863計劃的資助。吳盛陽(yáng)博士為論文第一作者，萬(wàn)建民教授為論文通訊作者。

 

    論文鏈接：http://www.plantcell.org/content/early/2015/10/21/tpc.15.00581.abstract