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上海酶聯(lián)生物研究所
上海酶聯(lián)生物研究所
閱讀：1015發(fā)布時間：2012-8-1
報道 近日來自比利時根特大學(xué)、山東大學(xué)等機構(gòu)的研究人員發(fā)表了題為“ER-localized auxin transporter PIN8 regulates auxin homeostasis and male gametophyte development in Arabidopsis”的研究論文，發(fā)現(xiàn)生長素除了能夠通過細(xì)胞與細(xì)胞之間的極性運輸，還能夠在細(xì)胞內(nèi)部以急性運輸?shù)姆绞?，橫跨細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行跨膜運輸。相關(guān)成果發(fā)布在7月3日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。
文章的通訊作者是比利時根特大學(xué)的Jiri Friml教授。山東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物細(xì)胞工程與種質(zhì)創(chuàng)新*重點實驗室的丁兆軍教授為該文章的*作者。丁兆軍早年在*植物研究所攻讀博士，后赴德國馬普植物育種研究所和比利時根特大學(xué)從事博士后研究。2011年，以“齊魯學(xué)者”特聘教授引進到山東大學(xué)工作。是第二批國家“青年千人”獲得者，主要從事植物激素尤其是生長素的極性運輸和信號傳導(dǎo)介導(dǎo)的植物生長發(fā)育的研究。
植物激素生長素（Auxin）在植物發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用，充當(dāng)著多方面的協(xié)調(diào)信號調(diào)節(jié)了包括雌配子體圖式形成、胚胎發(fā)育、器官發(fā)生、分生組織活動，以及對環(huán)境刺激和其他的生長反應(yīng)等許多的過程。發(fā)芽花粉中高生長素濃度和發(fā)育花粉中的活性生長素反應(yīng)表明生長素可能也在雄配子體發(fā)育和功能中發(fā)揮了作用，但目前對于這一作用機制卻并不清楚。
生長素作用的一個關(guān)鍵方面是它依賴于局部生長素生物合成和定向、細(xì)胞間的生長素運輸呈梯度分布（生長素梯度）。這一極性運輸在大部分生長素調(diào)控的過程中起至關(guān)重要的作用，是由AUX1/LAX家族生長素流入載體蛋白、PIN生長素流出載體蛋白和ABCB多藥耐藥轉(zhuǎn)運子同源物介導(dǎo)。這些生長素載體蛋白通常定位于質(zhì)膜（PM）上，促進生長素流過細(xì)胞膜進出細(xì)胞。近期有研究發(fā)現(xiàn)擬南芥PIN5轉(zhuǎn)運蛋白定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）對調(diào)控生長素代謝起重要作用。這些結(jié)果表明存在生長素跨內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜運輸。
新研究證實了生長素運輸在雄配子體發(fā)育中的作用，定位于核糖體的PIN轉(zhuǎn)運蛋白的不同作用調(diào)控了細(xì)胞生長素的平衡，并揭示了維持了對花粉發(fā)育和花粉管生長*的生長素水平。
在這篇文章中，研究人員證實PIN生長素極性運輸載體家族成員PIN8表達于擬南芥的雄配子體中，對花粉發(fā)育和功能至關(guān)重要。在孢子體組織中異位表達確立了PIN8在調(diào)控生長素平衡和代謝中的作用。PIN8與PIN5共定位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上PIN8充當(dāng)了生長素轉(zhuǎn)運蛋白。遺傳學(xué)分析揭示PIN5 和 PIN8相互拮抗調(diào)控了細(xì)胞內(nèi)生長素平衡和配子體以及孢子體發(fā)育。
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