研究发现基因调控水稻细胞死亡新机制

近日，中国水稻研究所（以下简称水稻所）种质创新课题组研究发现病斑突变体基因ELL1通过影响叶绿体的发育来调控水稻中活性氧的稳态，进而触发由活性氧介导的细胞死亡。该项研究丰富了对植物中细胞程序性死亡产生与活性氧稳态之间联系的理解。相关研究成果在线发表在《植物学报》上。

水稻所副研究员任德勇介绍，细胞程序性死亡在植物生长发育过程中普遍存在，是决定作物生长和发育的重要过程。在农业生产中，作物有规律的细胞程序性死亡有利于籽粒的发育和成熟，而不受控制的细胞程序性死亡会对作物的品质、产量带来巨大的影响。因此，探索植物细胞程序性死亡背后的分子机制是当前的研究热点，但关于调控其途径的基因报道仍相对较少。

病斑突变体常用作研究植物细胞程序性死亡分子机制的材料。该研究首先通过EMS诱变，克隆到一个病斑突变体基因ELL1。生理学和细胞学分析发现，该基因与叶绿体的发育和功能密切相关，与叶绿体相关的基因或蛋白在转录水平和蛋白水平上均受到严重影响；同时在ELL1突变体中发现有大量的过氧化氢积累和坏死细胞存在。

该研究得到国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目资助。