细胞的程序性死亡(PCD)在有机体的正常生长发育和防御性反应中起重要作用。对植物细胞PCD的分子机理了解甚少。虽然植物细胞的PCD与动物细胞具有一定的相似性,但是在已经完成的拟南芥全基因组序列中并未发现相关的同源基因。我们认为植物中可能存在结构不同但功能相似的蛋白质,或植物细胞可能存在完全不同的PCD机制。在动物细胞中,线粒体介导的PCD是细胞凋亡的主要机制之一。而在植物细胞中,除线粒体途径外,叶
在本项目中,我们分离鉴定了系列拟南芥细胞程序化死亡(PCD)突变体,包括par (paraquat insensitive),fbr (fumonisin B1-resistant), boi (Bax overexpression insensitive) 以及spc (spontaneous cell death) 等,并对其中部分代表性突变体进行了系统的研究。对PAR2的研究发现该基因参与调控细胞内的氧化还原势以及NPR1蛋白的稳定性。FBR11是鞘磷脂合成的限速酶,为调控细胞凋亡和早期发育所必需,发现了鞘磷脂通过调控活性氧的产生而调控植物细胞凋亡的机制;FBR12不仅是细胞凋亡的关键调控因子,也参与了对细胞分裂、生长的调控;FBR13可能与RNA的转运和稳定性相关。SPC1和SPC2均为定位与质体的蛋白,对调控质体来源的活性氧产生和质体发育具有重要调控作用,表明质体是调控细胞凋亡的主要细胞器之一;对boi突变体进行了初步的遗传学和表型分析。上述研究为揭示植物细胞凋亡的生化和分子机制提供了重要线索,发现RNA的转运与稳定性是调控细胞凋亡的重要机制之一。