油菜素内酯对水稻细胞伸长和分裂的调控

？油菜素内酯(brassinosteroid,br)是调控植物生长发育的重要的激素之一。为明确br在调控水稻(oryzasativa)细胞发育过程中的作用，本研究以不同浓度外源br处理的水稻愈伤组织、悬浮系和内源br信号增强的br突变体osbzr1-oe为材料，对br处理后水稻愈伤组织的体积和细胞分布状况、单个悬浮细胞的形状和大小、osbzr1-oe转基因水稻的细胞进行了观察，并对细胞分裂关键基因的表达量、对细胞分裂具有重要作用的细胞骨架蛋白(f-actin)的积累进行了分析。结果表明，低浓度(1×10-10mol/l)br处理的愈伤组织块体积(1.03cm3)大于对照(0.73cm3)，但高浓度br(1×10-6mol/l)处理的愈伤组织块的体积(0.27cm3)明显小于对照；从细胞核的分布也能印证上述结果，低浓度br处理后的愈伤组织细胞核排列疏松，表明细胞体积较大，即1×10-10mol/lbr促进了水稻愈伤组织细胞体积的增加，高浓度br处理后的愈伤组织细胞核密度大，表明细胞体积较小，即1×10-6mol/lbr抑制了水稻愈伤组织细胞体积的增加；低浓度br促进水稻悬浮系单个细胞的伸长，而高浓度的br抑制悬浮系细胞的伸长；内源br信号增强的突变体osbzr1-oe下胚轴细胞明显短于野生型水稻下胚轴细胞；本研究通过碘化丙碇(propidiumiodide,pi)和异硫氰酸荧光素(fluoresceinisothiocyanateisomerⅰ,fitc)-鬼笔环肽染色对悬浮系细胞的形态和微丝细胞骨架进行观察，发现br处理可促进水稻悬浮系细胞和微丝骨架的分裂，高浓度br对细胞分裂的促进效果更明显；双向电泳结果表明，br处理可促进微丝骨架蛋白的表达；rt-pcr结果表明，br可增加促进有丝分裂的cdc48(celldivisioncycleprotein48)和能缩短细胞周期的cycd2(cyclind2)基因的表达。上述结果表明，低浓度br促进水稻细胞的伸长，高浓度br抑制水稻细胞的伸长，br促进微丝骨架f-actin的积累，通过促进有丝分裂基因cdc48和缩短细胞周期的因cycd2的表达而调控水稻细胞的分裂。本研究为br在作物控高抗倒伏方面的应用提供了理论依据。