中新网广东新闻3月5日电 (记者 索有为)深圳理工大学未来农业研究院院长、合成生物学院讲席教授杨贞标团队,日前在《自然通讯》发表最新研究成果,探讨了拟南芥子叶中基于一种生长素运输蛋白(PIN2蛋白)的自调控生长素流动机制,揭示了植物细胞扩展和形态塑造的精密调控,为深入理解植物器官发育提供了全新视角。
研究团队通过利用植物子叶系统来解析生长素调控机制,其中子叶尖端的生长素极大值被认为引导其扩展。研究发现在子叶边缘,一列细长的边缘细胞(MCs)积累了极性定位的PIN2蛋白,形成了指向尖端的极性生长素运输系统。这一生长素运输系统通过自激活和自终止机制的瞬时建立,从而强有力地协调了子叶表皮铺路细胞(PCs)的交错过程。
研究进一步揭示,生长素的前体吲哚丁酸(IBA)在子叶边缘细胞中转化为活性生长素吲哚乙酸(IAA),从而启动了PIN2的积累和极性运输。随着生长素浓度在子叶尖端的逐渐升高,负反馈机制启动,TOB1蛋白(IBA转运蛋白1)的表达使得IBA被转运至液泡,终止了PIN2的积累,完成了这一动态的生长素流动过程。
研究人员认为,这一机制可能不仅仅局限于叶片发育,还可能在根的延长、根的分枝等植物发育的其他关键过程中发挥作用。
杨贞标教授(前美国加州大学河滨分校教授)为本文通讯作者,美国加州大学河滨分校Patricio Pérez-Henríquez博士为本文第一作者。(完)