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植物细胞长大必须首先突破细胞壁的限制。虽然已有很多研究显示expansin可能是控制细胞壁伸长的关键因子,但expansin和各细胞壁水解酶与细胞壁伸长之间的关系、expansin如何调控细胞壁伸长以及Ⅱ型植物细胞壁中木聚糖酶与植物细胞壁伸长的关系等等仍有待进一步研究。本文主从小麦胚芽鞘伸长特性以及expansin和细胞壁水解酶(尤其是木聚糖酶)与细胞壁伸长相关性方面作了一些研究,具体如下: 禾本科植物胚芽鞘在伸长过程中一直认为只有细胞伸长没有细胞分裂参与。我们首次在黄化小麦(Triticum aestivum L.)胚芽鞘中发现了正在分裂的细胞。这些分裂细胞散布于除顶部以外的1～7mm长度胚芽鞘的各个区域,并且中部正在分裂的细胞最多,当胚芽鞘长度达到或超过9mm时细胞分裂消失。所以,黄化小麦胚芽鞘在1～7mm长度时,细胞伸长与细胞分裂共同参与胚芽鞘伸长,但在长度达到与超过9mm时胚芽鞘伸长仅仅来自细胞伸长。首次发现KCN可抑制细胞壁伸长,且该抑制可能是通过抑制扩张蛋白(expansin)起作用;KCN抑制细胞壁伸长具有pH依赖性,pH 5.0时细胞壁伸长对KCN更为敏感;发现KCN可抑制Cell2A的木葡聚糖(xyloglucan,XG)水解活性与重组细胞壁伸长活性,且KCN对这两种活性的抑制程度不一,表明Cell2A的细胞壁伸长活性可能不是来自于其XG水解活性,Ⅰ型细胞壁伸长的决定因子依然是α-expansin。通过CM-Sepharose与CM-300 HPLC两步层析过程从Trichoderma reesei纤维素水解酶复合物Cytolase CL中分离纯化得一可恢复灭活小麦胚芽鞘细胞壁伸长的β-expansin相似(β-expansin-like)蛋白,蛋白测序与GenBank搜索结果显示β-expansin-like蛋白可能是一新蛋白;该纯化蛋白可以水解木聚糖与阿拉伯木聚糖。为探讨木聚糖酶是否参与了植物细胞伸长过程,我们研究了小麦糊粉层木聚糖酶和与小麦糊粉层木聚糖酶结构相似并来源于T.reesei的木聚糖酶Ⅲ(xynⅢ)与胚芽鞘细胞壁伸长之间的相关性。结果显示:小麦糊粉层木聚糖酶粗酶与纯化酶均是水解灭活胚芽鞘细胞壁,而不是真正意义上的恢复细胞壁伸长;糊粉层木聚糖酶与β-expansin共同作用对胚芽鞘细胞壁伸长具有明显的协同作用;低浓度的