生物通报道  近日来自比利时根特大学、山东大学等机构的研究人员发表了题为“ER-localized auxin transporter PIN8 regulates auxin homeostasis and male gametophyte development in Arabidopsis”的研究论文，首次发现生长素除了能够通过细胞与细胞之间的极性运输，还能够在细胞内部以急性运输的方式，横跨细胞内质网进行跨膜运输。相关成果发布在7月3日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

OriGene产品试用装免费申请活动开始啦！！！点击免费申请试用装

文章的通讯作者是比利时根特大学的Jiri Friml教授。生命科学学院植物细胞工程与种质创新教育部重点实验室的丁兆军教授为该文章的第一作者。丁兆军早年在中国科学院植物研究所攻读博士，后赴德国马普植物育种研究所和比利时根特大学从事博士后研究。2011年，以“齐鲁学者”特聘教授引进到山东大学工作。是第二批国家“****”获得者，主要从事植物激素尤其是生长素的极性运输和信号传导介导的植物生长发育的研究。

植物激素生长素（Auxin）在植物发育中起着至关重要的作用，充当着多方面的协调信号调节了包括雌配子体图式形成、胚胎发育、器官发生、分生组织活动，以及对环境刺激和其他的生长反应等许多的过程。发芽花粉中高生长素浓度和发育花粉中的活性生长素反应表明生长素可能也在雄配子体发育和功能中发挥了作用，但目前对于这一作用机制却并不清楚。

生长素作用的一个关键方面是它依赖于局部生长素生物合成和定向、细胞间的生长素运输呈梯度分布（生长素梯度）。这一极性运输在大部分生长素调控的过程中起至关重要的作用，是由AUX1/LAX家族生长素流入载体蛋白、PIN生长素流出载体蛋白和ABCB多药耐药转运子同源物介导。这些生长素载体蛋白通常定位于质膜（PM）上，促进生长素流过细胞膜进出细胞。近期有研究发现拟南芥PIN5转运蛋白定位在内质网（ER）对调控生长素代谢起重要作用。这些结果表明存在生长素跨内质网膜运输。

在这篇文章中，研究人员证实PIN生长素极性运输载体家族成员PIN8表达于拟南芥的雄配子体中，对花粉发育和功能至关重要。在孢子体组织中异位表达确立了PIN8在调控生长素平衡和代谢中的作用。PIN8与PIN5共定位到内质网上，在内质网上PIN8充当了生长素转运蛋白。遗传学分析揭示PIN5 和 PIN8相互拮抗调控了细胞内生长素平衡和配子体以及孢子体发育。

新研究证实了生长素运输在雄配子体发育中的作用，定位于核糖体的PIN转运蛋白的不同作用调控了细胞生长素的平衡，并揭示了维持了对花粉发育和花粉管生长最佳的生长素水平。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

ER-localized auxin transporter PIN8 regulates auxin homeostasis and male gametophyte development in Arabidopsis

Auxin is a key coordinative signal required for many aspects of plant development and its levels are controlled by auxin metabolism and intercellular auxin transport. Here we find that a member of PIN auxin transporter family, PIN8 is expressed in male gametophyte of Arabidopsis thaliana and has a crucial role in pollen development and functionality. Ectopic expression in sporophytic tissues establishes a role of PIN8 in regulating auxin homoeostasis and metabolism. PIN8 co-localizes with PIN5 to the endoplasmic reticulum (ER) where it acts as an auxin transporter. Genetic analyses reveal an antagonistic action of PIN5 and PIN8 in the regulation of intracellular auxin homoeostasis and gametophyte as well as sporophyte development. Our results reveal a role of the auxin transport in male gametophyte development in which the distinct actions of ER-localized PIN transporters regulate cellular auxin homoeostasis and maintain the auxin levels optimal for pollen development and pollen tube growth.

作者简介：

丁兆军 教授

博士生导师，齐鲁青年学者特聘教授。

1994-1998，聊城大学，学士。
1998-2003，中国科学院植物研究所，博士。
2004-2006，德国马普植物育种所，博士后。
2006-2011，比利时根特大学(PSB) VIB，博士后。
2011年9月，以“齐鲁学者”特聘教授引进到山东大学工作。

主要研究方向：
生长素极性转运载体PIN基因家族的时空表达调控机理研究。
生长素的极性运输在单子叶植物的代表水稻和双子叶植物的代表拟南芥的比较性研究。
拟南芥和水稻根的干细胞和侧根发育调控的比较

近年来，曾在世界著名杂志Nature Cell Biology，Plant Cell, Genetics, PNAS, Development等发表多篇高水平学术论文

打赏

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》