植物微管骨架参与下胚轴伸长调节机制研究进展

岳剑茹, 赫云建, 邱天麒, 郭南南, 韩雪萍, 王显玲

Research Advances in the Molecular Mechanisms of Plant Microtubules in Regulating Hypocotyl Elongation

Jianru Yue, Yunjian He, Tianqi Qiu, Nannan Guo, Xueping Han, Xianling Wang

表1 参与调节下胚轴伸长的微管相关蛋白

Table 1 Representative microtubule-associated proteins that are involved in the hypocotyl elongation

蛋白名称 对微管的调节 在下胚轴伸长中的作用 参考文献 Katanin 依赖ATP切割微管 通过蓝光刺激诱导, 在微管交叉部位切断微管, 产生新末端并迅速由横向变为纵向生长, 从而导致下胚轴细胞的生长方向改变 Lindeboom et al., 2013; Wang et al., 2017 CLASP 稳定微管正端 维持下胚轴正常生长, CLASP缺失突变体clasp-1下胚轴明显短于野生型 Ambrose et al., 2007 MDP25 解聚微管 作为下胚轴伸长的负调节因子, MDP25可直接与微管结合, 促进微管解聚, mdp25突变体的黄化下胚轴更长, 而MDP25过表达植株下胚轴较短 Li et al., 2011 WDL3 稳定并重排微管 黑暗下, WDL3被26S蛋白酶体降解, 促进下胚轴伸长; 光调节微管重排过程中, WDL3通过调节下胚轴细胞中微管成束抑制下胚轴伸长 Liu et al., 2013 MDP60 去稳定并重排微管 通过PIF3介导光和乙烯信号, 协同调控微管去稳定蛋白, 促进下胚轴伸长 Ma et al., 2018 SPR1 稳定微管 下胚轴伸长的正向调节因子SPR1在快速生长的下胚轴中高表达, 通过调节微管动态促进黑暗下下胚轴伸长 Nakajima et al., 2004, 2006 WDL5 稳定并重排微管 乙烯激活EIN3, EIN3直接调控WDL5上调表达, WDL5通过维持微管纵向排列抑制黄化下胚轴伸长 Sun et al., 2015 MDP40 去稳定并重排微管 油菜素甾醇激活BZR1, BZR1直接结合到MDP40的启动子上并上调其表达, MDP40解聚微管使其变为横向排列, 从而促进黄化下胚轴伸长 Wang et al., 2012