Plant Cell——NMT鉴定抑制生长素极性运输相关基因功能

植物的生长及结构受到生长激素极性分布的调节。在激素-肌动蛋白正反馈回路的协调下，沿着微丝的生长激素转运囊泡循环维持上述过程的极性及灵活性。

生长激素极性运输以及囊泡循环都会被诸如NPA这样的生长激素转运抑制剂抑制，从而使生长激素的作用失效。然而，NPA的潜在作用目标以及这一过程的机制并不清晰。

瑞 士弗里堡大学的Geisler课题组鉴定出一个TWD1耦合子——ACTIN7，其表现出微丝组织及形态调节的TWD1依赖性。此外，NPA介导的肌动蛋 白细胞骨架重建也需要TWS1的参与。TWD1-ACTIN7调控质膜efflux转运体，因此act7和twd1共有的发育和生理表型显示了它们在生长 激素转运体上的缺陷。同时，采用NPA或者是促肌动蛋白聚合/解聚剂处理植株可以模拟上述表型。研究推测TWD1通过调节微丝解聚来调控下游生长激素外流 转运体的定位。

研究采用非损伤微测技术（NMT），检测了WT、twd1-1、act7-4在-/+ 5 μM NPA、Jasplakinolide（诱导肌动蛋白聚合成微丝）、Latrunculin B（抑制肌动蛋白聚合）条件下，拟南芥根尖0-1000 μm范围内IAA的流速。结果显示，latrunculin B、Jasplakinolide的作用同NPA相似，抑制了PIN依赖的、从根表层细胞至内部微观细胞的IAA回流（吸收），这一结果与 act7-4（ACT7功能丧失）结果一致。

这一结果表明，不论是肌动蛋白细胞骨架的聚合或解聚，都导致了如NPA 引起的PAT缺陷一样的效果。无论是促肌动蛋白聚合/解聚剂，还是TWD1、ACT7突变体导致的部分重贴的生长表型以及生长激素极性运输（PAT）缺陷 这一现象，表明twd1非正常的肌动蛋白细胞骨架功能是导致PAT缺陷的主要原因。利用非损伤微测技术直接地鉴定了TWD1的功能——激活生长素转运抑制 剂从而影响肌动蛋白细胞骨架，抑制生长激素极性运输。

图注：WT、twd1-1、act7-4组拟南芥，在-/+ 5 μM NPA、Jasplakinolide、Latrunculin B条件下，根部IAA内流（吸收）速率。