《植物生長素調控細胞骨架的信號傳導》是依託中國農業大學，由傅纓擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：植物生長素調控細胞骨架的信號傳導
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：傅纓
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
植物生長素作為重要的信號分子調控植物生長發育過程中許多重要的環節。近年來涉及生長素的合成、轉運、生長素信號感知與傳遞等方面都獲得了長足的進展，但是目前對於植物回響生長素的機理則大多局限於生長素對基因表達、蛋白降解等的調控，而在細胞水平對生長素信號如何調節細胞骨架和細胞形態發生的分子機制的研究還有待深入。本項目擬以擬南芥鋪板細胞和下胚軸表皮細胞為模式細胞，通過分析ROP突變體以及與生長素有關的突變體細胞表型以及細胞骨架回響生長素的分布和動態特性，研究生長素對ROP GTPases活性的調控，鑑定細胞內傳遞生長素通過ROP途徑調控細胞骨架的信號傳導途徑中的新元件等，著重解決生長素作為發育信號調節細胞骨架，並決定細胞形態發生的分子機制。這一研究將為深入認識生長素在調節植物細胞、組織、器官的形態建成等重要發育過程的機制方面的研究提供重要的理論依據。
結題摘要
植物生長素作為重要的信號分子調控植物的生長發育。生長素的合成、轉運、生長素信號感知與傳遞是近年來科學研究的熱點。細胞骨架在植物細胞的生長和發育調控方面同樣具有十分重要的功能。本研究對生長素信號調節細胞骨架並影響細胞形狀乃至組織器官模式形成和植物形態建成的分子機制進行了深入探索，並取得了一系列重要進展：（1）發現了植物中Rho GTPases家族成員ROP6通過激活其下游效應子RIC1介導生長素信號調控微管骨架以抑制細胞側向擴張的信號途徑；（2）揭示了RIC1通過促進新微管分枝的形成以及促進微管剪下蛋白KTN1的剪下活性調控微管有序化的分子機制；（3）發現SPK1作為植物中的DHR2-DOCK家族Rho GEF成員介導了生長素對ROP6的激活；（4）揭示了SPK1-ROP6-RIC1信號途徑通過作用於微絲骨架抑制生長素外向轉運蛋白PIN2的內吞，從而維持PIN2在質膜上的極性定位，影響生長素的極性運輸。我們的研究對於揭示生長素在細胞水平調控細胞生長和形態建成的機理有著重大的科學理論意義，也為深入研究生長素在植物整體水平調節組織、器官的形態建成以及對環境適應性的機制提供重要理論依據。
