科學家發現植物細胞生長方向調控機制
日期：2013-10-24 11:24:04
近日，英國曼徹斯特大學的研究團隊發現植物細胞生長方向的重要調控機制。他們論證了植物細胞骨架如何進行調控從而產生截然不同的形態，使植物細胞按照特定的指示方向來生長。
對于許多植物細胞，如根部或莖部的細胞，它們需要以特定的指示來擴大，以便促使植物的正常發育，有些植物細胞甚至可以擴大至原來大小的1000倍。而這一細胞擴大過程的關鍵則是纖維素的分布，通過強大的復合形成了大部分的植物細胞壁。
科研人員發現，一種被稱為微管系統的細胞蛋白骨架，可以通過形成它們布局的軌道，來引導植物細胞壁中纖維素的位置，從而決定它們的結構。之前的研究表明，微管會進行有序排列，而無序排列的微管則會被一種“劍蛋白酶”切除。
研究表明，一種被稱為SPIRAL2（SPR2）的蛋白還能夠調節微管切除的時間和地點。基于植物SPR2的微管組織結構存在兩種形態，一是保持靜止，防止劍蛋白酶切割；二是沿著微管暴露于劍蛋白酶的區域移動切割，形成有序排列的微管。這也是首個被發現的調節劍蛋白酶切割微管時間和地點，并決定微管結構的植物蛋白。
“這項研究解決了細胞生長和微管形態中的重要基礎問題，從而讓我們具備預測改變微管結構的潛力。”曼徹斯特大學教授，科研團隊帶頭人西蒙·特納說。
他表示，未來，這項研究可能使我們能夠操縱植物的發展，并創造更有效率的花冠或更強、更短的莖。它也可能提供一種提高植物生物量的手段，從而提高作物產量。另外，也能夠探索可能有開發高產農作物或增加用于生物燃料的植物種植面積的大小的潛力，從而生成用于生物質能產品所需要的材料。
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