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近日，英国曼彻斯特大学的研究团队发现植物细胞生长方向的重要调控机制。他们论证了植物细胞骨架如何进行调控从而产生截然不同的形态，使植物细胞按照特定的指示方向来生长。
对于许多植物细胞，如根部或茎部的细胞，它们需要以特定的指示来扩大，以便促使植物的正常发育，有些植物细胞甚至可以扩大至原来大小的1000倍。而这一细胞扩大过程的关键则是纤维素的分布，通过强大的复合形成了大部分的植物细胞壁。
科研人员发现，一种被称为微管系统的细胞蛋白骨架，可以通过形成它们布局的轨道，来引导植物细胞壁中纤维素的位置，从而决定它们的结构。之前的研究表明，微管会进行有序排列，而无序排列的微管则会被一种“剑蛋白酶”切除。
研究表明，一种被称为SPIRAL2（SPR2）的蛋白还能够调节微管切除的时间和地点。基于植物SPR2的微管组织结构存在两种形态，一是保持静止，防止剑蛋白酶切割；二是沿着微管暴露于剑蛋白酶的区域移动切割，形成有序排列的微管。这也是首个被发现的调节剑蛋白酶切割微管时间和地点，并决定微管结构的植物蛋白。
“这项研究解决了细胞生长和微管形态中的重要基础问题，从而让我们具备预测改变微管结构的潜力。”曼彻斯特大学教授，科研团队带头人西蒙·特纳说。
他表示，未来，这项研究可能使我们能够操纵植物的发展，并创造更有效率的花冠或更强、更短的茎。它也可能提供一种提高植物生物量的手段，从而提高作物产量。另外，也能够探索可能有开发高产农作物或增加用于生物燃料的植物种植面积的大小的潜力，从而生成用于生物质能产品所需要的材料。（李木子编译）