本報(bào)訊（記者李晨）中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物功能基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，微絲結(jié)合蛋白Villin2（VLN2）通過調(diào)節(jié)微絲的動(dòng)態(tài)變化，會(huì)影響細(xì)胞膨大、生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸以及水稻的生長(zhǎng)發(fā)育。相關(guān)成果日前發(fā)表于《植物細(xì)胞》雜志。該所博士吳盛陽為論文第一作者，教授萬建民為論文通訊作者。
微絲是一種細(xì)胞骨架，它通過動(dòng)態(tài)變化調(diào)節(jié)眾多細(xì)胞過程。研究表明，微絲會(huì)參與到細(xì)胞減數(shù)分裂、有絲分裂、囊泡和細(xì)胞器運(yùn)動(dòng)以及細(xì)胞生長(zhǎng)等過程。盡管研究表明微絲可以影響植物形態(tài)和發(fā)育，但其中的機(jī)制尚不清楚。
萬建民和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院植物所等合作研究發(fā)現(xiàn)，此次突變體幾乎所有的組織形態(tài)都出現(xiàn)了改變，比如在幼苗期扭曲生長(zhǎng)的根和莖、扭曲的葉片、穗型和皺縮的種子。細(xì)胞學(xué)分析表明，突變體中的細(xì)胞變小了，但細(xì)胞數(shù)目未明顯變化；對(duì)突變基因的克隆表明，是VLN2（編碼一個(gè)肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白）功能喪失導(dǎo)致突變表型。課題組通過體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)證明了VLN2具有剪切、成束和封蓋微絲的功能。
此外，課題組從VLN2突變體對(duì)重力響應(yīng)超敏感入手，發(fā)現(xiàn)了突變體根中生長(zhǎng)素輸出載體PIN2循環(huán)異常、生長(zhǎng)素不對(duì)稱分布等表型。這表明VLN2可能通過調(diào)節(jié)微絲影響PIN循環(huán)，繼而影響生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸和分布，再影響到細(xì)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(jī)制研究奠定了基礎(chǔ)，對(duì)水稻形態(tài)改良提供理論支持。
