陜西
2026年6月17日，西南大學何光華/張婷教授團隊在國際學術期刊PNAS發表題為The exocyst subunits OsEXO70L2 and OsSEC3A coordinately regulate root development through modulating OsPIN1a/1b-mediated Auxin distribution in rice的研究論文，該研究首次揭示水稻中兩個胞泌復合體亞基——OsEXO70L2與OsSEC3A形成功能復合體，通過調控囊泡運輸影響生長素外排載體PIN1a/b的細胞膜分布，改變生長素在根部的分布模式，協同控制水稻根系生長發育。
樹有多高、根有多深，植物根系構型不僅直接決定了對水分和養分的吸收效率，而且對固定植株、增強抗倒伏也有十分重要的作用。解析作物根系生長發育的關鍵遺傳機制，有助于實現對根系的定向改造，為培育抗旱、節肥、高產穩產的優良品種提供指導。胞泌復合體介導的囊泡運輸在調控植物根系生長發育中具有重要作用，然而其如何調控水稻根系伸長的分子機制仍不清楚。
在前期研究中，團隊報道了水稻胞泌復合體亞基OsEXO70L2通過影響根尖分生區長度而調控根長發育(Xing et al., 2020)。在此基礎上，團隊進一步證實OsEXO70L2與另一亞基OsSEC3A存在直接相互作用，作用于同一通路協同調控水稻根長。植物根系生長發育高度依賴于生長素在根部的極性分布，根部生長素主要通過特定的生長素轉運蛋白從地上組織向根尖運輸，其中PIN家族的生長素外排載體發揮著核心作用。本研究發現突變體osexo70l2與sec3a-1囊泡運輸缺陷，根部對外源生長素IAA和NPA處理不敏感，生長素分布紊亂。通過免疫組織化學分析、活體GFP熒光分析以及BFA處理和恢復實驗，證實OsEXO70L2和OsSEC3A能夠調控OsPIN1a/b在細胞膜上的豐度與極性定位，進而影響生長素分布，最終決定水稻根長發育。
西南大學農學與生物科技學院博士后涂燃冉為第一作者，博士后王宏（已出站）和博士生鄒沁雯為共同第一作者。何光華教授為通訊作者，張婷教授和王宏博士為共同通訊作者。王楠教授和沈文強講師參與了研究工作，特別感謝西南大學農學與生物科技學院張覓教授對本研究的建議和幫助、上海交通大學張大兵教授提供了遺傳轉化標簽系。此項工作得到國家自然科學基金、生物育種國家科技重大專項、重慶市現代農業產業技術體系水稻創新團隊和西南大學中央高校基本科研業務費專項資金等項目資助。
論文鏈接：
https://pnas.org/doi/10.1073/pnas.2602053123
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