《PIP2蛋白影響棉纖維細胞發育的分子機制研究》是依託華中師範大學，由李登弟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：PIP2蛋白影響棉纖維細胞發育的分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李登弟
- 依託單位：華中師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
棉花是我國最重要的經濟作物。棉纖維細胞起源於單個種子表皮細胞。棉纖維.細胞長度大約1000-3000 倍於細胞直徑（寬度），是研究細胞極性生長的理想模型之一。有.關棉纖維細胞極性生長機制，可能涉及到細胞內及細胞之間的一系列信號轉導和由之引起的.複雜代謝調控過程。我們在前期工作中克隆鑑定了PIP2 等一些重要的棉纖維特異性基因（蛋.白質），本項目旨在研究PIP2 等基因（蛋白質）在棉纖維細胞發育中的作用機理及信號調控.等問題，探討PIP2 蛋白之間以及PIP2 與其它調節蛋白之間的相互作用及其對棉纖維細胞發育的影響。本研究將有助於深入了解棉纖維細胞分化與發育的分子調控機制。同時, 也可為棉纖維品質改良提供必要的理論依據和具有潛在套用價值的重要功能基因。
結題摘要
水孔蛋白是一類定位於生物膜上的運輸水分等中性小分子的通道蛋白，在植物的生長發育中起重要作用。在前期工作中，我們分離鑑定了4個在棉纖維中優勢表達得GhPIP2基因。利用酵母雙雜交技術，我們篩選鑑定了多個能與棉纖維特異表達蛋白GhPIP2;6相互作用的蛋白, 主要包括GhPIP1-2, GhPIP2;3和GhBCP2。研究結果顯示GhPIP2蛋白之間的相互作用具有選擇性，而GhPIP2;6與GhBCP2之間的相互作用具有特異性。GhPIP2;6能與GhPIP2;3相互作用，而GhPIP2;4不能與GhPIP2;6互作，定點突變結果顯示GhPIP2;3蛋白中的兩個胺基酸殘基，F113和 K158，在GhPIP2蛋白相互作用中起重要作用。利用爪蟾卵母細胞表達系統研究發現，能相互作用的兩種PIP2蛋白協同作用能顯著提高水孔蛋白運輸水分的能力，而不能相互作用的兩種PIP2蛋白則不存在這種協同效應。GhBCP2能顯著抑制GhPIP2;6的水通道活性。GhPIP2;6 RNAi轉基因植株纖維發育較野生型遲緩，纖維變短，以上結果表明GhPIP2等基因及其協同調控方式在棉纖維發育過程中起著重要作用。
