信號交流頻繁的植物根尖細胞

根是植物長(cháng)期適應陸地生活進(jìn)化出的重要器官，具有固定、吸收、合成和運輸等生理功能。在植物根的生長(cháng)發(fā)育過(guò)程中，位于根尖的靜止中心和周?chē)母杉毎麡嫵傻母杉毎h(huán)境，對維持根尖細胞分生能力極為重要。靜止中心和周?chē)母杉毎o密相鄰，但卻有完全不同的細胞命運。靜止中心緩慢分裂，但可以長(cháng)期保持分裂活性；周?chē)母杉毎焖俜至?，但逐漸喪失分裂活性，分化成不同的細胞類(lèi)型。在這個(gè)過(guò)程中，細胞間的信號交流頻繁且對細胞命運有決定性的作用。

植物的根含有不同的細胞類(lèi)型，細胞與細胞間發(fā)生著(zhù)廣泛的信號交流，猶如人類(lèi)的“對話(huà)”。這些“對話(huà)”對于植物根的正常生長(cháng)發(fā)育至關(guān)重要。那么，根尖細胞是如何“對話(huà)”的？

據黎家介紹，隨著(zhù)對植物生長(cháng)發(fā)育研究的深入，越來(lái)越多的植物激素，尤其是多肽類(lèi)植物激素被發(fā)現。在植物體內，激素微量但作用強大，對植物的生長(cháng)發(fā)育至關(guān)重要。例如，一類(lèi)叫作“根分生組織生長(cháng)因子”的多肽類(lèi)激素對植物根尖干細胞的維持發(fā)揮極其重要的作用。

受體蛋白：細胞“對話(huà)”的關(guān)鍵因素

作為細胞間“交流”、“對話(huà)”的信號，從一個(gè)細胞分泌的“根分生組織生長(cháng)因子”如何被另一個(gè)細胞識別？這就需要有接收該信號的“天線(xiàn)”，這個(gè)接收信號的“天線(xiàn)”就是另一個(gè)細胞表面的特異受體蛋白。

研究發(fā)現，一組含有5個(gè)同源成員的受體蛋白均參與了“根分生組織生長(cháng)因子”的識別和感知過(guò)程。研究人員還通過(guò)反向遺傳學(xué)方法，在一棵植物里逐一敲除這些基因。隨著(zhù)敲除基因數量的增多，植物的根逐漸變短。當5個(gè)基因都被敲除時(shí)，植物的根變得非常短小，對于干旱的適應性也變得非常差。同時(shí)，突變體對于外加人工合成的“根分生組織生長(cháng)因子”也完全不敏感。這一成果日前發(fā)表于《細胞研究》雜志。

原文標題：蘭州大學(xué)發(fā)現植物根尖細胞如何“對話(huà)”

原文作者：劉曉倩