植物膨大素的研究进展.pdf

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1、南方农业学报2011，42(10)：1206—1211JournalofSouthernA鲥culturehttp：／／www．nfnyxb．conl植物膨大素的研究进展张娟，覃芳，何龙飞’，李创珍，韦善清(广西大学农学院，南宁530005)摘要：膨大素是一种能促进细胞壁膨胀，对植物生长发育具有重要作用的广谱蛋白质。它是一个庞大的基因大家族，目前已发现的膨大素被分为d、B、1和8四个亚家族。膨大素的功能广泛，除了具有诱导细胞壁松弛和扩展、促进细胞生长的功能外．还在叶片生长、花发育、果实成熟、种子萌发、根系生长、块茎膨大等方面发挥重要作用

2、。文章综述了膨大素的基因家族、蛋白结构、功能、作用机制等，并指出了存在问题和发展方向，为植物膨大素的研究和利用提供参考。关键词：膨大素；基因家族；生理功能；作用机制；研究进展中图分类号：s482．891文献标志码：A文章编号：2095—1191(2011)10-1206—06Researchprogress0ntheroleandphysiologicalfunctions0fexPansiasinplants●一ZHANGJuan，QINFang，HELong-fei。，LIChuang-zhen，WEIShan-qing(Agric

3、ulturalCollege，GuangxiUniversity，Nanning530005，China)Abstract：ExpansiniSakindofproteinswhichcanpromotecellwallexpansionandhavemuhifunctionsonthegrowthofplants．Itisahugefamilyofgenes．Ithasbeendiscoveredthatexpansinscanbedividedinto0【，B，1and8sub—family．Expansingenes，protei

4、nsequencesandactionmechanismhavebeenclonedandanalyzed．Expansinshavemanyfunctions．Besidesstimulatingcellwallrelaxationandexpansion，promotingcellgrowth，expansinshaveimportanteffectonthegrowthofleaves，flowerdevelopment，fruitripening，seedgermination，rootgrowth，tuberexpansion

5、，etc．Thepresentpaperreviewsthegenefamily，proteinstructure，functions，mechanismofexpansinactionanditsinvolvementinvariouscellularandmetabolicfunetions．Keywords：expansin；genefamily；physiologicalfunction；mechanism；researchprogressO引吾膨大素(Expansin)是一种能促进细胞壁膨胀，对植物的生长具有广泛有效性的蛋白质

6、(Leeeta1．，2001)，由于能诱导分离的细胞壁松弛和伸展，因此被命名为膨大素，又称为膨胀素(陈爱国和陈进红，2003)、扩张蛋白(李连朝和王学臣，1998)、扩展素(汪开冶，2001)。Cosgrove(2000a)推测膨大素普遍存在于双子叶和单子叶植物中。近年来，膨大素家族的成员不断被发现分散存在于不同的植物谱系中，目前在水稻中已发现了80个膨大素基因，拟南芥中发现了39个膨大素基因，在其他植物如番茄、大麦、小麦、玉米、大豆等也有发现。其中13-expansin在禾本科中发现最多，在水稻中已发现了18个13一expansin，

7、而拟南芥中只发现了6个(Samlc，edroandCosgrove，2005o但目前较多膨大素基因的表达和功能尚不清楚，本文通过对植物膨大素基因家族、蛋白结构、功能、作用机制等方面进行综述，并提出问题和发展方向，旨在为植物膨大素的研究和利用提供参考。1膨大素基因家族及其蛋白特性膨大素基因家族划分为仅、13、卧6四个亚家族。d—expansin的分子量约25kDa，氨基酸序列同源性达70％～90％，高度保守；B—expansin的分子量约29kDa，氨基酸序列变化较大，0t—expansin和0一expansin的同源性约为20％一25％

8、(Shcherbaneta1．，1995)。ke和Choi(2001)对拟南芥和水稻基因组结构及氨基酸序列进行分析，发现0【一expansin和fl-expansin有同样保守的内含子和外显子区域，表明两者