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上海酶聯生物研究所
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閱讀：1020發布時間：2012-8-1
報道 近日來自比利時根特大學、山東大學等機構的研究人員發表了題為“ER-localized auxin transporter PIN8 regulates auxin homeostasis and male gametophyte development in Arabidopsis”的研究論文，發現生長素除了能夠通過細胞與細胞之間的極性運輸，還能夠在細胞內部以急性運輸的方式，橫跨細胞內質網進行跨膜運輸。相關成果發布在7月3日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。
文章的通訊作者是比利時根特大學的Jiri Friml教授。山東大學生命科學學院植物細胞工程與種質創新*重點實驗室的丁兆軍教授為該文章的*作者。丁兆軍早年在*植物研究所攻讀博士，后赴德國馬普植物育種研究所和比利時根特大學從事博士后研究。2011年，以“齊魯學者”特聘教授引進到山東大學工作。是第二批國家“青年千人”獲得者，主要從事植物激素尤其是生長素的極性運輸和信號傳導介導的植物生長發育的研究。
植物激素生長素（Auxin）在植物發育中起著至關重要的作用，充當著多方面的協調信號調節了包括雌配子體圖式形成、胚胎發育、器官發生、分生組織活動，以及對環境刺激和其他的生長反應等許多的過程。發芽花粉中高生長素濃度和發育花粉中的活性生長素反應表明生長素可能也在雄配子體發育和功能中發揮了作用，但目前對于這一作用機制卻并不清楚。
生長素作用的一個關鍵方面是它依賴于局部生長素生物合成和定向、細胞間的生長素運輸呈梯度分布（生長素梯度）。這一極性運輸在大部分生長素調控的過程中起至關重要的作用，是由AUX1/LAX家族生長素流入載體蛋白、PIN生長素流出載體蛋白和ABCB多藥耐藥轉運子同源物介導。這些生長素載體蛋白通常定位于質膜（PM）上，促進生長素流過細胞膜進出細胞。近期有研究發現擬南芥PIN5轉運蛋白定位在內質網（ER）對調控生長素代謝起重要作用。這些結果表明存在生長素跨內質網膜運輸。
新研究證實了生長素運輸在雄配子體發育中的作用，定位于核糖體的PIN轉運蛋白的不同作用調控了細胞生長素的平衡，并揭示了維持了對花粉發育和花粉管生長*的生長素水平。
在這篇文章中，研究人員證實PIN生長素極性運輸載體家族成員PIN8表達于擬南芥的雄配子體中，對花粉發育和功能至關重要。在孢子體組織中異位表達確立了PIN8在調控生長素平衡和代謝中的作用。PIN8與PIN5共定位到內質網上，在內質網上PIN8充當了生長素轉運蛋白。遺傳學分析揭示PIN5 和 PIN8相互拮抗調控了細胞內生長素平衡和配子體以及孢子體發育。
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