近期发表论文

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Wang X, Ma Q, Wang R, Wang P, Liu Y, Mao T* (2019) Submergence stress-induced hypocotyl elongation through ethylene signaling-mediated regulation of cortical microtubules in Arabidopsis. J Exp Bot Doi: 10.1093/jxb/erz453
来源:本站    发布时间:2019-12-7 11:38:17    点击数量:447

Wang X, Ma Q, Wang R, Wang P, Liu Y, Mao T* (2019) Submergence stress-induced hypocotyl elongation through ethylene signaling-mediated regulation of cortical microtubules in Arabidopsis. J Exp Bot Doi: 10.1093/jxb/erz453
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        生长调控对于植物响应逆境胁迫维持其生存是至关重要的。水淹是自然界中普遍存在的自然灾害。水淹胁迫会使植物耗尽细胞能量和碳水化合物,从而减慢植物的需氧运动、光合作用以及其他的细胞活动,影响植物的生长发育和生存。目前关于陆生植物响应水淹胁迫的具体机制还不是很清楚。
        本文以拟南芥为研究对象对陆生植物响应水淹胁迫的机制进行研究。发现水淹会促进水下拟南芥下胚轴的伸长,而伸长的下胚轴有利于植物存活。进一步实验显示乙烯不敏感突变体ein2-5 和ein3eil1在水淹处理前后,其下胚轴生长没有发生明显变化;并且水淹处理后EIN3的蛋白量明显积累,说明水淹处理通过稳定EIN3蛋白激活乙烯信号通路促进了下胚轴的伸长生长。
        之前毛同林课题组报道了乙烯信号可通过影响微管骨架促进细胞的伸长(Ma et al., Plant Physiol, 2018)。本研究发现在水淹处理后野生型下胚轴中微管排列由斜向排列转变为促进细胞伸长的横向排列,而乙烯不敏感突变体ein2-5 和ein3eil1的微管排列仍多为斜向或纵向排列,说明水淹处理诱导微管排列的转变,且该过程依赖于乙烯信号途径。微管的动态变化受到微管结合蛋白的调控。GUS染色等实验表明微管结合蛋白MDP60作为一个正调控因子参与了水淹诱导的微管排列转变和下胚轴的伸长生长。综上所述, 本研究揭示了乙烯介导微管重排促进拟南芥下胚轴在水淹胁迫下的伸长生长的生物学机制。
        该项研究成果于2019年10月在线发表在J Exp Bot (doi:10.1093/jxb/erz453),博士生王晓红为第一作者,马倩倩博士和王燃博士为并列第一作者,博士生王攀、刘毅敏参与了该项工作,毛同林教授为该论文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金等的资助。