生长素结合蛋白ABP1(Auxin Binding Protein)是生长素信号途径中新确定的受体,它参与细胞对生长素的快速响应过程,使细胞在生长素作用下得以快速伸长生长。细胞的伸长必涉及细胞的膜泡外运和细胞壁的合成增速,为了揭示生长素快速响应的细胞伸长,我们将ABP1和纤维素合成酶关联起来进行研究。植物纤维素合成酶亚基CesA1(Cellulose Synthase1)蛋白在植物初生壁形成的全程表达,被认为是参与初生细胞壁合成的关键酶。本研究利用荧光蛋白标记法,分别对ABP1及CesA1这两种蛋白质进行了融合表达的荧光标记。首先从烟草的cDNA中克隆了其ABP1及CesA1cDNA,然后构建了绿色荧光蛋白(GFP)与ABP1融合的表达载体以及青色荧光蛋白(CFP)与CesA1融合标记的表达载体。将载体转化根癌农杆菌后,采用烟草叶片侵注法,将两种重组体同时转入烟草叶片的同一细胞进行瞬时表达。观察了这两种蛋白质在同一个细胞中的分布和共定位关系。荧光观察表明ABP1与CesA1在烟草叶表皮细胞中都主要分布在细胞膜,两者有共定位关系。在烟草叶表皮的嵌合细胞中这两种蛋白分布区域存在明显的重叠。而在细胞嵌合的凸凹区,存在两种蛋白质的更集中分布点。采用农杆菌共培转化法,将标记蛋白分别转化了模式细胞BY-2,荧光观察表明在BY-2细胞中,转入ABP1的细胞生长速度明显比对照野生型细胞生长速度快,转入CesA1的细胞在固体培养时细胞团水平面分裂更快,细胞团外观更加湿润。经过连续两次将两种融合标记基因对同一个BY-2细胞进行二价转化,转化细胞株经生长素处理后,观察了两色荧光的分布定位及对生长素处理的响应。通过生长素处理后,两色荧光叠加信号增强,表明生长素促进了ABP1和CesA1的活性。促进了细胞的膜泡运输和纤维素合成酶在细胞壁上的分布。更多纤维素合成酶在细胞膜上的分布必然促进了其纤维素细胞壁的合成速率,因而细胞得以快速伸长。