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膨胀素导致植物细胞壁松弛
膨胀蛋白是一组古老的细胞壁蛋白，在陆生植物及其藻类祖先中普遍存在。在细胞生长过程中，它们促进细胞壁的纤维素网络被动屈服于膨压产生的拉伸应力，而没有酶活性的证据。膨胀蛋白还与果实软化和其他发育过程以及对环境压力和病原体的适应性反应有关。植物中的主要膨胀蛋白家族包括作用于纤维素-纤维素连接的 α -膨胀蛋白 (EXPA) 和可作用于木聚糖的 β -膨胀蛋白。EXPA 介导酸性生长，这有助于生长素和其他生长剂使细胞壁增大。包括许多植物病原体在内的各种微生物的基因组也编码被称为类膨胀蛋白 X 的膨胀蛋白。膨胀蛋白被认为会破坏横向排列的多糖（尤其是纤维素）之间的非共价键，从而促进细胞壁松弛，发挥各种生物学作用。
对细胞壁动力学和干旱耐受性的影响
扩张蛋白是与植物生长和胁迫反应有关的细胞壁修饰蛋白。在这项研究中，我们探索了拟南芥芽中扩张蛋白的差异定位，重点是Expa1，Expa10，Expa14和Expa15，利用PEXPA :: Expa Transce Fransicational Fusion Lines。采用化学诱导系统POP6/LHGR进行EXPA1过表达和高通量自动表型，我们评估了压力条件下的干旱反应和光合效率。我们观察到了扩张蛋白的不同表达模式，Expa1主要位于气孔后卫细胞中，而Expa10和Expa15在表皮和其他组织中显示出强细胞壁（CW）定位。Expa1的过表达导致与CW相关基因表达的明显变化，尤其是在诱导早期，包括其他扩张蛋白和CW-修饰酶的上调。诱导的Expa1线还显示出芽的显着形态变化，包括较小的植物尺寸，延迟的衰老和血管组织的结构改变。此外，Expa1过表达赋予了干旱耐受性，这是通过增强的光合效率（F V /F M）和低稳态的非光化化学淬灭（NPQ）值在干旱应力下证明的。这些发现突出了Expa1在调节植物生长，发育和压力反应中的关键作用，并在提高农作物中的干旱耐受性方面的潜在应用。