研究發現基因調控水稻細胞死亡新機制

近日，中國水稻研究所（以下簡稱水稻所）種質創新課題組研究發現病斑突變體基因ELL1通過影響葉綠體的發育來調控水稻中活性氧的穩態，進而觸發由活性氧介導的細胞死亡。該項研究豐富了對植物中細胞程序性死亡產生與活性氧穩態之間聯系的理解。相關研究成果在線發表在《植物學報》上。

水稻所副研究員任德勇介紹，細胞程序性死亡在植物生長發育過程中普遍存在，是決定作物生長和發育的重要過程。在農業生產中，作物有規律的細胞程序性死亡有利于籽粒的發育和成熟，而不受控制的細胞程序性死亡會對作物的品質、產量帶來巨大的影響。因此，探索植物細胞程序性死亡背后的分子機制是當前的研究熱點，但關于調控其途徑的基因報道仍相對較少。

病斑突變體常用作研究植物細胞程序性死亡分子機制的材料。該研究首先通過EMS誘變，克隆到一個病斑突變體基因ELL1。生理學和細胞學分析發現，該基因與葉綠體的發育和功能密切相關，與葉綠體相關的基因或蛋白在轉錄水平和蛋白水平上均受到嚴重影響；同時在ELL1突變體中發現有大量的過氧化氫積累和壞死細胞存在。

該研究得到國家自然科學基金和浙江省自然科學基金等項目資助。