近日,中國(guó)水稻研究所種質(zhì)創(chuàng)新課題組研究發(fā)現(xiàn)病斑突變體基因ELL1通過(guò)影響葉綠體的發(fā)育來(lái)調(diào)控水稻中活性氧的穩(wěn)態(tài),進(jìn)而觸發(fā)由活性氧介導(dǎo)的細(xì)胞死亡。該項(xiàng)研究豐富了對(duì)植物中細(xì)胞程序性死亡產(chǎn)生與活性氧穩(wěn)態(tài)之間聯(lián)系的理解。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表在《植物學(xué)報(bào)(The Plant Journal)》上。
據(jù)任德勇副研究員介紹,細(xì)胞程序性死亡在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中普遍存在,是決定作物生長(zhǎng)和發(fā)育的重要過(guò)程。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,作物有規(guī)律的細(xì)胞程序性死亡有利于籽粒的發(fā)育和成熟,而不受控制的細(xì)胞程序性死亡會(huì)對(duì)作物的品質(zhì)、產(chǎn)量帶來(lái)巨大的影響。因此,探索植物細(xì)胞程序性死亡背后的分子機(jī)制是當(dāng)前的研究熱點(diǎn),但關(guān)于調(diào)控其途徑的基因報(bào)道仍相對(duì)較少。
病斑突變體常用作研究植物細(xì)胞程序性死亡分子機(jī)制的材料。該研究首先通過(guò)EMS誘變,克隆到一個(gè)病斑突變體基因ELL1。生理學(xué)和細(xì)胞學(xué)分析發(fā)現(xiàn),該基因與葉綠體的發(fā)育和功能密切相關(guān),與葉綠體相關(guān)的基因或蛋白在轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平上均受到嚴(yán)重影響;同時(shí)在ELL1突變體中發(fā)現(xiàn)有大量的過(guò)氧化氫積累和壞死細(xì)胞存在。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和浙江省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。(通訊員 陳鎏琰)
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15079