——　第二部分 国家自然科学基金项目成果巡礼　——

　　中国农业大学生物学院傅缨教授在国家自然科学基金项目支持下，经过多年研究，发现了植物响应生长发育信号和环境（如光等）信号调控细胞生长和形态建成的重要分子调控机制。该研究成果已于今年发表在Plant Cell上，并被选为In Brief Article特别介绍文章。

　　高等植物的个体由众多形态各异的不同类型细胞所组成，这些细胞的特殊形态通常与其行使的特定功能密切相关。植物细胞生长过程对于其形态建成及发挥特定功能至关重要。因此，有关植物响应生长发育信号和环境信号控制细胞生长机理的研究对于植物细胞乃至植物整体的发育、形态建成以及生理功能等方面都有非常重要的科学理论意义。

　　植物细胞的生长控制涉及分子和细胞水平诸多方面的调控。其中，微管骨架已经被充分证明在植物细胞的生长以及形态建成方面有重要的功能。研究者们早已认识到微管骨架能响应不同激素信号以及环境信号（如光等），并通过组织、排列的改变调控细胞生长。细胞快速生长过程中，周质微管排列成平行有序的结构（亦被称为横向微管阵列），通过引导细胞壁中纤维素微纤丝的沉积方向促使细胞沿垂直于微管排列的方向伸长；而当细胞生长状态发生变化时，横向周质微管会发生重新取向，抑制细胞的生长。然而一直以来，对于植物如何响应生长发育信号或环境信号调控微管重新取向从而控制细胞生长的机制并没有很好的解释。

　　傅缨教授主要从事植物细胞生物学研究，近年来在细胞骨架响应信号分子调控植物细胞生长和形态建成的研究中取得了一系列突破性进展，发表在Cell、Current Biology、Plant Cell等高水平国际期刊上。其课题组利用拟南芥下胚轴这一模式系统，发现了在微管重新取向过程中起重要作用，负调控细胞伸长的蛋白AUG8，并解析了其作用机理。通过突变体筛选，他们发现了一个在暗处生长的黄化下胚轴明显长于野生型的突变体，而且其下胚轴表皮细胞和根表皮细胞都呈现出螺旋生长的表型，暗示微管骨架受到影响。基因克隆鉴定发现造成该表型的蛋白属于植物特有的EDE1家族，将该其命名为AtEL1（EDE-like 1），后因其曾被报道是AUGMIN复合体亚基而改名为AUG8。进一步研究发现，AUG8是一个新的微管结合蛋白，在细胞内特异结合在生长的微管正端，而不与缩短的微管结合（图1）。

　　利用活细胞成像技术实时追踪观察微管的组织与动态发现，该蛋白功能的缺失使微管的动态不稳定性发生变化，并导致由生长发育进程以及光诱导的微管列阵重新取向过程明显延迟（图2）。他们还发现该蛋白通过结合在微管正端，在微管重新取向过程中保护微管从而促进微管转向的完成以抑制细胞的伸长。这是植物响应生长发育信号和环境（如光等）信号调控细胞生长领域的重要新发现。

　　该研究得到国家自然科学基金重大研究计划、面上项目的资助。