成果名称 ---【 激素对高等植物生长发育调控的分子机理 】

基本信息
所属机构
中国科学院遗传研究所
研究起止时间
1995.01 至1999.12
成果公报内容
高等植物生长发育的研究将使人类能够了解农作物如何从种子形成、萌发、生长到开花结实以及如何应对坏境胁迫,从而实现对农作物的分子设计和培育优质高产抗逆的超级新品种。植物激素是高等植物生长发育的重要调节物质,研究其合成、作用机理和信号转导途径具有十分重要的理论与生产应用意义。在国家自然科学基金、“863”等的资助下,开始了植物激素对植物生长发育调控的分子机理的研究,并在吲哚乙酸与脂肪酸的合成途径、油菜素内酯应答基因的系统性鉴定与信号转导途径方面达到了国际前沿水平。 吲哚乙酸是发现最早的植物生长素,影响高等植物整个生长发育过程。研究其在植物体内的合成途径是一个挑战性的课题。利用转基因技术,我们成功地确定了吲哚乙酸在拟南芥中的合成起始点,并提出了能解释不同实验室不同研究结果的吲哚乙酸合成途径,这一结果已发表于Plant J上。如同生长素一样,油菜素内酯也是植物生长发育必需的激素。为系统性鉴定箕 应答基因,我们率先在国内建立了cDNA阵列技术,在13000个拟南芥cDNA克隆中鉴定出了53个应答基因,涉及细胞分裂、逆境反应、信号转导。深入研究发现油菜素内酯通过诱导CycD3基因的表达促进细胞分裂,并可在拟南芥悬浮细胞的培养中替代细胞分裂素,并发现油菜素内酯诱导CycD3表达及促进细胞分裂可能是通过一条尚未被发现的信号途径实现的。这些发现具有重要的理论与应用意义。 在植物中,已被确认的细胞死亡有两种类型,一类与植物生长发育过程相关,另一类是植物与病原菌相互作用时出现的超敏细胞死亡。到目前为止,植物细胞死亡的机理还不十分清楚。通过诱变,我们获得了拟南芥死亡细胞与活细胞镶嵌并存的突变体。通过图位克隆法已分离出该基因。该突变体是动植物中分离获得的第一个脂肪酸从头合成途径的突变体,对于研究动植物脂肪酸代谢、调控以及生长发育有着极为重要的意义。该基因也是我国利用图位克隆法从高等植物中分离出来的第一个基因,其结合已发表在Plant Cell上。


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