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中國新浪2009-06-23 20:12:06

新華網上海6月24日電(記者楊金志)記者從中國科學院上海植物生理生態所獲悉，中國科學家在水稻重要性狀遺傳與功能基因研究上又取得重要進展：林鴻宣研究員領導的研究組通過對水稻耐鹽相關基因的功能分析，揭示了光調控植物發育的一個新機制。

　　目前，這一研究的相關研究論文已經在線發表于國際著名學術雜志《自然‧細胞生物學》上，並將刊登在7月份的這一雜志上。

　 　植物的生長速度和形態受到很多環境因子的影響，其中陽光是最重要的一個因子。在弱光或黑暗的條件下，植物生長速度較快，形態幼嫩；強光下則反之。這種現 象對于植物適應光環境變化，完成生活史以及提高生物產量具有決定性的意義，因而一直以來是植物研究的基本問題之一。長期以來，傳統的光受體調控機制是解釋 這一現象的主流模式。

　　HAL3(halotolerance3)是前人在篩選酵母耐鹽基因的過程中分離克隆的抗逆相關基因，研究發現其編碼是一種促進細胞分裂以及提高耐鹽性的核黃素蛋白。它的過量表達不僅可以提高植物的耐鹽性，還可以加速植物的生長。

　　中科院上海植物生理生態所研究員林鴻宣指導博士生孫世勇和晁代印等通過大量的實驗，對水稻中HAL3同源基因OsHAL3開展了深入的功能和作用機理研究，發現這一基因介導了一個與普通光受體模式不同的光控發育機制。

　　林鴻宣研究組的研究証明，該基因編碼的蛋白以三聚體的形式行使功能，而陽光特別是藍光可以促使三聚體解體，從而導致該蛋白功能失活；同時，光線還能抑制該基因的表達。光的這種雙重抑制，使得細胞分裂減慢，最終導致水稻的生長變緩。

　 　中國科學家的分析還表明，光照產生的活性氧以及光線對于HAL3配體FMN(黃素單核甘酸)的直接作用，可能是三聚體解聚的原因。進一步的實驗顯 示，HAL3與一種可能參與降解細胞分裂抑制因子的E3泛素連接黴HIP1互作，並激活後者而促進細胞分裂。而先前發現的磷酸泛ﾇ半胱氨酸脫羧黴的功能則 被証明和其參與的細胞分裂作用不相關。

　　這一結果是第一次發現HAL3扮演細胞分裂信號傳導的角色。同時，由于HAL3基因廣泛存在于包括人類在內的生物界，使得這一研究具有更廣泛的意義。

　　這也是林鴻宣研究組自2005年以來，繼分離克隆水稻耐鹽功能基因SKC1、水稻粒重功能基因GW2和水稻株型馴化基因PROG1之後，第四次將研究成果發表在《自然》系列雜志上。

　　這一研究得到了科技部“973”項目、“863”專項、國家自然科學基金委和中科院知識創新工程等的資助。