
植物根系不仅给作物提供生长所必需的养分和水分,也是人类日常营养物质的来源。因此了解植物根系生长发育机制和植物激素如何控制根系生长,对提高作物产量、保障粮食安全以及生产更多的生物能源,是非常关键的。
目前,由诺丁汉大学植物综合生物学研究中心的科学家们组织成立的一个国际研究小组的最新研究成果显示,植物激素在控制根系生长发育过程中起着非常重要的作用。
植物生长主要是两个方面的变化:细胞数量的增加和细胞尺寸变大。前人的研究已经发现,在拟南芥中植物激素是如何控制细胞的伸长的。最近,一项新的研究刊登在“Current
Biology”上,论文中首次介绍了植物激素如何调节根系细胞的数量来控制根系的生长。
赤霉素信号通常通过调控抑制生长发育过程的蛋白质来促进根部细胞的增殖。新的研究显示,赤霉素缺失突变株在根的增殖区域,没有发生细胞分裂和细胞分化。
在突变株的分生组织中,生长抑制蛋白GAI的突变体形式不会被赤霉素抑制降解,从而干扰了细胞增殖过程。GAI的突变体形式Gai仅在其内皮层(植物的根外皮的内心层)的表达的表达就足够阻止了分生组织的增大,实际植物内皮层分生组织细胞扩大比例与普通组织一样。
这项研究由植物综合生物学研究中心的Susana Ubeda-Tomás博士和Malcolm
Bennett教授领导,同时还与来自诺丁汉大学、剑桥大学、爱丁堡大学、西班牙、比利时和瑞典的科学家一起合作研究。
Malcolm
Bennett是植物综合生物学研究中心的生物学学术带头人,专长是植物分类学和作物科学。他介绍:“我们已经发现,赤霉素不仅在控制根分省组织大小中扮演着关键性的角色,也设定了植物其他组织中内皮层的扩张速度。”
目前,植物激素是如何调控植物生长是植物基础生物学的研究热点之一,
也是未来改良作物的关键所在。
植物综合生物学研究中心(CPIB)由英国生物技术与生物科学研究理事会(BBSRC)和英国工程与自然研究理事会(EPSRC)联合赞助,一共提供了2
700万英镑经费在英国建立6个专门的研究中心。
CPIB的植物与作物研究部门是目前英国最大的一个植物学研究中心,大约有160个植物科学家在那里工作,他们非常欢迎世界各地的科学家进行学术交流,以加强其作为世界著名的研究中心地位。
(本消息来源自:http://communications.nottingham.ac.uk/News)
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