研究人员揭开植物发育的秘密

不列颠哥伦比亚大学的研究人员发现了一种内部信息系统，工厂用它来管理细胞的生长和分裂。这些生长管理过程对所有生物都至关重要，因为没有它们，细胞就会失去控制 - 就像它们在癌症和细菌感染中一样。

植物利用这种信息系统在恶劣条件下生存，或在条件有利时成功竞争。它告诉他们什么时候成长，什么时候停滞，什么时候开花，什么时候储存资源 - 所有这些都基于当时的条件。了解气候变化如何发挥作用，可以促进农业，林业和保护方面的创新。

UBC植物学教授Geoffrey Wasteneys及其同事发现该系统由一种名为CLASP的蛋白质驱动。在植物，动物和真菌中发现的蛋白质通过协调细胞内细丝的组装在细胞生长和分裂中起重要作用。它的植物基因于2007年首次由Wasteneys鉴定。

他们今天在Current Biology上发表的研究表明，CLASP的产生被称为油菜素类固醇的植物生长激素减少。研究人员通过将拟南芥(一种原产于欧亚大陆和非洲的小型开花植物)暴露于油菜素类固醇来建立这一点。这种暴露使植物发育不良，其方式与完全缺乏CLASP蛋白的植物突变体相似。这一观察结果使该团队进行了实验，证明CLASP确实是油菜素类固醇的直接靶标。

然而，研究人员感到困惑，因为通过暴露于油菜素类固醇限制生长是一个单向的过程，只是关闭细胞分裂。令人惊讶的是，研究人员发现CLASP可以防止油菜素类固醇受体的降解，因此当CLASP缺乏时，油菜素类固醇变得不那么有效，导致CLASP水平再次上升。基本上，蛋白质和激素在负反馈循环中相互影响。

“你可以把它比作捕食者 - 猎物的反馈循环，”Wasteneys说。“我们知道，如果过度消耗兔子，狐狸数量会大幅下降。在没有狐狸的情况下，兔子会爆发，导致其生态系统最终崩溃。

“这些发现是独一无二的，因为它们首次表明CLASP通过直接维持调节其表达的激素途径来控制自己的命运。”

Wasteneys说，这些新的见解对农业特别感兴趣，因为该行业正在寻找管理气候变化影响的新方法。

“未来的目标之一是能够拥有能够感知环境并调整其发展的智能植物，以便在日益恶劣的条件下可靠地生产作物。这种机制对此至关重要。”