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加拿大:研究揭示植物发育的秘密
日期:2018-10-08 作者:编译:王爱玲 来源:农科智库 点击:
     加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)的研究人员发现了植物体内的一种内部信息系统,用于调控植物细胞的生长和分裂。这一调控过程对所有有机体都至关重要,如果没有它们,细胞就会疯狂繁殖,失去控制。利用这种信息系统,植物得以在恶劣条件下存活,或在条件有利时赢得竞争胜利。这个系统会基于当时的条件向植物发出指令,告诉植物何时开始生长,何时停止生长,何时开花,何时储存资源。了解植物的这一运作方式将有助于农业和林业创新。
    UBC植物学教授杰弗里·维斯特尼斯(Geoffrey Wasteneys)研究团队发现,该系统由一种名为CLASP(Cytoplasmic Linker Associated Protein)的蛋白所驱动。该蛋白存在于植物、动物和真菌中,通过协调细胞内微管的组装,在细胞生长和分裂中扮演重要角色。2007年,维斯特尼斯首次发现植物的这一蛋白基因。
    维斯特尼斯等人通过将拟南芥暴露于高水平油菜素类固醇的环境中发现:一种被称为油菜素类固醇的植物生长激素会减少CLASP蛋白的产生。这种做法会导致植物发育不良,其表现与完全缺乏CLASP蛋白质的植物突变体非常相似。根据这一观察结果,该团队开展了进一步实验,最终证明CLASP蛋白的确是油菜素类固醇的直接靶标。研究成果近日发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上。
然而,让研究人员感到困惑的是,通过暴露于油菜素类固醇来限制植物生长是一个单向的过程,只能让细胞分裂停止。但令人惊讶的是,研究人员发现CLASP可以防止油菜素类固醇受体的降解。当CLASP缺乏时,油菜素类固醇的效果会减弱,这又会导致CLASP水平再次上升。也就是说,CLASP蛋白和油菜素类固醇会相互影响,形成负反馈循环。
    这些研究结果首次表明CLASP蛋白可以通过直接维持激素水平来调节自身表达,从而掌控自己的命运。下一步研究人员拟利用这种机制培育出能感知环境并调整自身发展的智能植物,以便在日益恶劣的条件下依然能够保障作物生产。这一新的发现有望帮助农业找到更好应对气候变化的新方法。
(来源:Agropages  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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