《脫落酸調控植物根分生區細胞分裂與分化的分子機理》是依託中國農業大學，由鞏志忠擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：脫落酸調控植物根分生區細胞分裂與分化的分子機理
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：鞏志忠
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
脫落酸（ABA）是一種傳統逆境激素，在調節種子休眠、種子萌發、植物的生長發育、豆科植物固氮以及植物抗病性等發揮重要功能。ABA在非生物逆境如乾旱下迅速積累，調控氣孔運動、基因表達，降低水分蒸騰，提高植物的抗旱性。目前在ABA合成、運輸，ABA調控氣孔運動以及對逆境誘導蛋白等的研究較多，對ABA如何調控根的生長的研究較少。根對植物在乾旱條件獲取水分至關重要。根的生長主要由根分生區細胞的分裂與分化的協同調控決定的。對根生長的研究主要集中在生長素及細胞分裂素協同調控SHY2/IAA3的研究上。我們在植物激素重大研究計畫的支持下，初步發現ABA調控根的生長主要通過調控生長素信號傳導完成的。本項目計畫通過對不同ABA敏感突變體的解析，剖析ABA信號途徑與生長素信號途徑的互動傳遞機制，揭示ABA調控根分生區細胞分裂和分化的分子機制。
結題摘要
活性氧在調節植物生長發育中起信號分子的作用，但具體分子作用機理尚不清楚。利用正向遺傳學篩選ABA敏感的突變體，克隆得到了ABO8 (ABA-overly sensitive 8)基因。abo8突變體無論是根的生長以及種子的萌發都對ABA非常敏感，表明ABO8是回響ABA過程的關鍵因子。ABO8編碼擬南芥一個PPR (pentatricopeptide repeat)蛋白，其定位線上粒體，主要在主根尖、側根尖和側根原基中大量表達。ABO8負責線粒體電子傳遞鏈複合體I nad4亞基mRNA的第三個內含子的剪接。ABO8突變引起nad4基因mRNA的剪下紊亂，使電子傳遞鏈複合體I的活性異常，進而導致的線粒體功能紊亂。由於線粒體呼吸鏈產生的活性氧（ROS）構成了生物體內最大數量的ROS的來源，因此ABO8突變引起線粒體功能紊亂導致abo8突變體的根尖與野生型相比積累了較多ROS。這種高水平的活性氧積累導致了根尖生長素的積累或信號水平下降，ABA和活性氧可能通過降低PLT基因的表達抑制根尖分生組織的活性。這些結果表明，ABA誘導活性氧的產生並通過調控根尖生長素的應答以及PLT的表達調節根尖分生組織的活性，進而調控植物根的生長和發育。
