Page 28 - 《广西植物》2022年第11期

ϟ ऐ ԰ ԡ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗԰ 卷
进物质传输ᖔ并且通过聚合肌动蛋白促进细胞极
性生 长 ྉ ାᔽ᤟᤟ᑕࣼ᤟ᡷ ᪲ ᥘᑕʢᡷᔽႿᖔ ԰ԡϟँଫ ऊᔽ஦ʢᆍ׹ᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
԰ԡ԰ԡɯᤥ 并 且 拟 南 芥研究也证实了这一点ᖔ 如
ዶᡷè̀ጢ 通过定位在细胞膜极性生长点介导囊泡运
输物质ྉᓂᔽࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐɯᤥ 在本研究中ᖔ᧣໧Þ̵ϟᤃܦ
᧣໧Þ̵ϟᎮ 基因上游都具有植物激素ܦ厌氧ܦ缺氧相
关顺式作用元件ᖔ结合酵母研究表明成蛋白可能
参与抵抗温度胁迫ᖔ响应过氧化氢等结果ᖔ表明
᧣໧Þ̵ϟᤃܦ᧣໧Þ̵ϟᎮ 极有可能可能受到环境的调控从
而代偿 ᅳ໧ஏ၊ϟ 突变导致的水稻根毛无法伸长ᤥ 此
外ᖔ对 ᧣໧Þ̵ϟᤃܦ ᧣໧Þ̵ϟᎮ 表 达 趋势进行分析发现
᧣໧Þ̵ϟᎮ 从液培到固培表达量急剧增加ᖔ表明其可
能在环境处理改变 ᅳ໧ஏ၊ϟ 突变体根毛表型的调控
中具有更重要的作用ᖔ但对于其具体功能还需进
一步探索ᤥ
在对水稻成蛋白的结构分析时发现水稻第二
类成 蛋 白 ᨃ༁è̀ϟ԰ 与 其 他成员不同ᖔ 只有一个
۪ఋጶશ 结构域ᤥ۪ఋጶશ 是在人类癌症调控的关键基

图 ᤃজ 水稻成蛋白在不同组织表达水平 因ᖔ۪ఋጶશ 主要通过去磷酸化参与细胞调控ᖔ并且
èᔽ੫঎ ᤃজ ጶ଴ᡱʢᔀ༁༁ᔽᆍႿ ᡱᑕᡷᡷᔀʢႿ ᆍ஦ ᧣໧Þ̵໧ ᔽႿ ʢᔽዹᔀ 通过结合膜磷脂定位于细胞质膜ྉ ׹ᑕႿ ᥈ᡱᑕዹ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
԰ԡϟ԰ɯᤥ ᨃ༁è̀ϟ԰ 蛋白具有的 ۪ఋጶશ 结构域表明其
可能通过该结构定位在细胞膜行使功能ᖔ并且该
关键蛋白ᖔ在动植物中都有一定研究ᖔ 如 ዛᡙÞ̵ሕܦ
结果与亚细胞分析结果一致ᤥ 因此ᖔᨃ༁è̀ϟ԰ 极有
ዛᡙÞ̵ጢ 调控拟南芥花 粉 管 极 性 生 长 ྉᓂᔽࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
可能在细胞质膜上行使功能ᤥ 结合 ᧣໧Þ̵ϟ԰ 的组
԰ԡϟऐଫ ᓂᑕႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐɯᤥ 拟南芥 ዛᡙÞ̵ऐ 介导植株根
织表达数据ᖔᨃ༁è̀ϟ԰ 极有可能参与花药的生长发
毛形态发育ྉ ۪ᔀᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ɯᤥ 水稻相关研究表
育ᤥ 此外ᖔ本研究发现 ϟᣰ ԰ ᥘ୩ 液培处理下的 ᅳ໧ஏ၊ϟ
明ᖔᅳ໧ஏ၊ϟ 突变体根毛无法进行伸长ᖔ说明 ᧣໧Þ̵ϟ 参
突变体 中 侧 根 数 量 以及长度多于野生型ᖔ 表明
与根毛的极性过程 ྉ ̀ࣼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯᤥ 此外ᖔ
᧣໧Þ̵ϟ 可能参与侧根的起始ᤥ 拟南芥研究也表明
᧣໧Þ̵ϟ 突变体的根毛表型缺陷在不同环境的处理下
其侧根的起始依赖于细胞骨架以及肌动蛋白介导
得到一定程度恢复ᖔ表明环境因素参与了 ᅳ໧ஏ၊ϟ 介导
的中柱鞘细胞不对称细胞分裂ᖔ从而形成侧根原
的根毛生长发育ᤥ 基于这一结论结合相关研究中
基促使侧根生长ྉ ାᑕʢʢᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟँଫ èᔀʢႿᑕႿʛᔀझ ᔀᡷ
所得到的结构高度相似的基因之间可能存在代偿
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ 成蛋白主要功能是调控肌动蛋白以
作用的观点ᖔ探究水稻成蛋白家族是否能够在 ᅳ໧ஏ၊ϟ 及细胞骨架ᖔ因此水稻 ᧣໧Þ̵ϟ 也可能通过调控细
突变情况下取代其作用ᖔ从而促进根毛的生长ྉ᧕ᔽ༁༁
胞骨架和肌动蛋白促进水稻侧根起始ᤥ
ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ શᔽቝዹၤࣼҴ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟጢɯᤥ 目前ᖔ关于水稻成蛋白在水稻根毛发育过程
ी኏ఋ᥋۪ऊ኏ 分 析 结 果显示水稻成蛋白中 中行使功能的研究较少ᖔ并且对于不同环境通过
᧣໧Þ̵ϟᤃܦ᧣໧Þ̵ϟᎮ 在 ϟᣰ ԰ ᥘ୩ 固培以及 ϟᣰ ԰ ᥘ୩ 液培 调控哪些基因促进 ᅳ໧ஏ၊ϟ 突变体恢复表型也尚未

处理下中表达量差异显著ᖔ表明 ᧣໧Þ̵ϟᤃܦ᧣໧Þ̵ϟᎮ 阐明ᤥ 本研究通过分析不同环境处理下 ᅳ໧ஏ၊ϟ 突
可能参与不同环境处理改变 ᅳ໧ஏ၊ϟ 突变体根毛表 变体成蛋白基因家族的表达量ܦ利用生物信息手
型的调 控ᤥ ᧣໧Þ̵ϟᤃܦ᧣໧Þ̵ϟᎮ 都和 ᧣໧Þ̵ϟ 一样属 段对水稻成蛋白基因家族成员进行系统性分析ᖔ
于第一类成蛋白 家 族 成 员ᤥ 亚细胞定位表明 结果表明在固体表面培养时ᖔ环境变化可能通过
ᨃ༁è̀ϟᤃܦᨃ༁è̀ϟᎮ 都定位于细胞质膜ᖔ与相关研究 ᧣໧Þ̵ϟᤃܦ᧣໧Þ̵ϟᎮ 等基因的改变以补偿 ᧣໧Þ̵ϟ 基
一致ᖔ即酵母成蛋白定位于细胞极性生长位点ᖔ促 因的缺陷ᖔ进而确保植物可产生正常的根毛ᤥ 但