植物细胞程序化死亡研究获进展

04.08.2014  10:47

      本报讯    记者铁铮    通讯员杨丽娜报道    北京林业大学研究植物绒毡层细胞程序化死亡机制日前取得重要进展,有关新成果于7月17日获国际植物学领域的重要学术期刊The  Plant  Cell在线发表。这是北林大首次作为独立单位在该刊发表原创性成果,博士生张丹丹和青年教师刘頔是这篇文章的并列第一作者。

  研究首次阐述了半胱氨酸蛋白酶在绒毡层细胞的适时降解过程中的关键控制作用,为进一步从细胞及分子水平上阐明植物花药绒毡层细胞程序化死亡和花粉成熟的调控机制奠定了重要的理论基础。同时,证明了papain类蛋白酶是植物细胞程序化死亡的关键控制基因,为进一步分析植物细胞程序化死亡的调控机制提供了重要的理论参考。

  动植物等多细胞生物体在发育过程中或在某些环境因子的作用下发生的受基因调控的主动死亡过程被科学家称为细胞程序化死亡。在此过程中,蛋白酶起着重要作用。由于蛋白酶基因家族成员普遍存在表达模式和生化功能的冗余,其分子机制很难得到准确鉴定。植物花药绒毡层的降解是典型的细胞程序化死亡的过程。该过程的实际控制和执行因子一直没有得到明确阐述。北京林业大学教授陆海率领课题组以拟南芥花药为实验材料,详细比较了拟南芥野生型、突变体、过表达等不同株系中花药绒毡层的细胞程序化死亡的过程,发现半胱氨酸蛋白酶基因CEP1控制这一进程,是主要执行者和控制者。这项研究得到了国家自然科学基金计划的资助。