朱祯课题组和周奕华课题组通过鉴定一个新的水稻脆秆突变体bc15发现，其野生型基因编码几丁质酶类蛋白BC15/OsCTL1。对bc15突变体的详细表型分析发现，基因突变引起厚壁细胞细胞壁变薄和纤维素含量显著下降，导致机械强度严重下降，但没有显著影响水稻的生长发育。基因克隆和互补实验发现突变体表型是由类几丁质酶基因BC15/OsCTL1的错义突变引起。生物信息学分析发现BC15/OsCTL1是II型类几丁质酶蛋白，缺乏N-端富含半胱氨酸区域和经典几丁质酶活性基序H-E-T-T，但在N-端具有一个跨膜区域。生化分析和细胞学观察发现BC15/OsCTL1是一个高尔基定位的II型跨膜蛋白，但原核表达未检测出典型几丁质酶活性。表达模式检测发现BC15/OsCTL1在水稻的各个组织器官中广泛表达。进一步对野生型和突变体bc15的基因表达谱调查分析揭示了BC15/OsCTL1参与纤维素合成和细胞壁重塑途径的可能分子机制。

　　本研究首次提供了高尔基体定位的几丁质酶类蛋白在水稻纤维素合成过程中起重要作用的遗传证据，且证明其作用不同于拟南芥中的同源基因。该项研究成果已于2012年8月在国际杂志Plant Physiology上在线发表（doi:10.1104/pp.112.195529）。朱祯课题组吴斌、周奕华课题组张保才、朱祯课题组戴艳为该论文的共同第一作者。该研究是由两个课题组合作完成，并得到了科技部、农业部和自然科学基金委项目的资助。