近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所作物基因組及遺傳改良研究室在植物細(xì)胞內(nèi)生長素運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展。該研究成果于6月6日在線發(fā)表在國際植物學(xué)期刊《新植物學(xué)家（New Phytologist）》上。
生長素是植物體內(nèi)一類重要的激素，在植物生長發(fā)育過程的多個方面均發(fā)揮著極其重要的作用。生長素的運(yùn)輸調(diào)控過程對維持植物的正常生長發(fā)育具有重要影響。近年來，在植物細(xì)胞與細(xì)胞之間的生長素運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制研究上取得了較大進(jìn)展，但對于生長素在植物細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸過程及調(diào)控機(jī)制仍知之甚少。
通過對構(gòu)建的水稻RNAi突變體庫的篩選，研究人員分離得到了一個影響水稻灌漿期莖稈長度的突變體。對突變體的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，突變體內(nèi)發(fā)生表達(dá)下調(diào)的為一個未知功能的新基因OsCOLE1(OsCOV-LIKE 1)，可影響水稻基部節(jié)間生長素的含量。該基因的同源基因在多種類型植物中均高度保守。亞細(xì)胞定位與組織表達(dá)水平分析結(jié)果表明，OsCOLE1定位于細(xì)胞液泡膜上，在水稻生長發(fā)育的各個階段均有表達(dá)。通過結(jié)合酵母雙雜交文庫篩選，分裂泛素酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)及熒光雙分子互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了OsCOLE1在細(xì)胞內(nèi)的互作蛋白質(zhì)OsCLIP (OsCOLE1-INTERACTING PROTEIN)。通過對OsCLIP的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、亞細(xì)胞定位及生長素運(yùn)輸能力的分析，確定OsCLIP為水稻中一個全新的定位于液泡膜的生長素轉(zhuǎn)運(yùn)體。OsCOLE1通過與OsCLIP相互作用，直接調(diào)控OsCLIP對生長素的運(yùn)輸能力。本研究發(fā)現(xiàn)了一個新的液泡膜生長素轉(zhuǎn)運(yùn)體及其調(diào)控蛋白，首次在分子水平上揭示了存在于植物細(xì)胞液泡上的一種全新的生長素運(yùn)輸調(diào)控模式，進(jìn)一步拓展了人們對于生長素運(yùn)輸過程的已有認(rèn)知。
該研究由國家自然科學(xué)基金和國家863資助，生物所2012級博士生劉飛為文章第一作者，王磊研究員為通訊作者。（通訊員 崔艷）
文章鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.14021/abstract
