立即发布
根据北卡罗来纳州立大学的新研究,植物根源依赖于控制许多方面的关键激素,控制许多方面的发展和对环境变化的反应。
该研究揭示了植物激素毒素的何时何地产生并探索在整个植物中移动养肝炎的植物素合成和运输之间的相互作用的重要性。
具体来说,研究表明,当地的生长素生产需要保持植物健康。也就是说,如果生长素不能在根中产生,根就会退化;如果生长素不能在花中正确的地点和时间产生,花就会不育,尽管这种激素可以在整个植物中运输。
“We knew how auxin was transported within the plant and how plants respond to auxin, but surprisingly we didn’t know until recently how and where auxin is produced by the plant,” said Javier Brumos, an NC State post-doctoral researcher and first author of一篇描述研究的论文.
早期关于生长素运输的假说认为,生长素产生于嫩叶和茎尖,并通过“向下”的方式进入茎和根,促进植物的发育和生长。后来的研究揭示了产生生长素的分子机制,并证明了局部生长素的产生和在根和芽的细胞之间的运动。
布鲁莫斯说:“这就引出了一个问题,即根部生长素的本地生产对植物发育有多重要。生长素是从根细胞转移到根细胞,而不是从枝条运输。”
使用各种精美的实验阿拉伯二妇或者NC国家研究人员表明,NC国家研究人员在植物根系中的重要性。
首先,研究人员通过嫁接健康,生产杂交植物,生长素产生的枝条在没有产生植物蛋白的根部,看看蟾蜍是否可以从枝条运输到根部以保持根部健康。当没有可用的局部产生的养蛋白时,根退行。研究人员还进行了相反的实验,嫁接脱脂的枝条在生产的根茎上。那些根源可行,健康。
接下来,研究人员将一种生长素膏涂在生长素缺乏的幼苗上,观察生长素是否可以通过激活位于根尖组织中称为分生组织的干细胞来运输到根部以保持健康的根。虽然这种生长素膏帮助产生了一些新的根,但这些根很快就退化了。
“事实证明,植物可以选择使生长素在他们想要积累的地方,而不是总是带来的其他部分植物生长素,”安娜斯说,植物和微生物学系的助理教授生物学数控状态和论文的通讯作者。“本地制造的生长素对于保持干细胞生态位的存活是必要的。如果根部没有生长素,植物就会失去其根的分生组织活性,并退化。”
研究人员还阻止了一种植物的天然能力,以产生具有特定化学抑制剂的植物蛋白,而是插入已知的细菌基因使得制造植物蛋白。然后可以通过施加热量,激活细菌基因以在根部或芽中产生植物蛋白。同样,具有根茎制造的植物蛋白的植物具有可行的根,而副植物依赖于枝条的植物源性有缺陷的根。
本文还进一步研究了生长素在根内外的生产和运输,表明如果根内生长素运输系统正常运转,外源生长素可以挽救生长素缺乏的分生组织。但是如果生长素在根细胞中运输受阻,根的健康就依赖于局部生长素的产生:如果这种激素没有在正确的时间和地点产生,根就会枯萎死亡。
研究人员还研究了局部生长素在花和叶中的作用,再次发现这种激素的生物合成位点对充分生育和正常叶子发育至关重要。
“这项研究的关键信息是,当地生长素的生产和运输共同作用,以保持植物健康。通过这种合作行动,植物可以保持强大的干细胞生态位,从而可以在恶劣的条件下生存和生长,”Jose Alonso说。Jose Alonso是北卡罗来纳州植物和微生物生物学教授,生长素专家,他与Brumos和Stepanova一起设想了这项研究。
该论文的合著者还包括前北卡罗来纳州立大学博士后研究员Linda M. Robles,研究技术员Jeonga Yun,以及前本科实习生Thien Vu和Savannah Jackson。
该研究获得了国家自然科学基金MCB0923727、IOS1444561、IOS1650139、MCB1158181、REU补充MCB1434905和DBI1558579的资助。
- kulikowski
编辑报告:下面是论文摘要。
“局部养羊酸生物合成是植物开发的关键调节因素”
作者: Javier Brumos, Linda M. Robles, Jeonga Yun, Thien C. Vu, Savannah Jackson, Jose M. Alonso and Anna Stepanova, North Carolina State University
发表: 2018年10月25日细胞发育
DOI:10.1016 / j.devcel.2018.09.022
摘要:植物素是一种主要的植物狂热,可控制植物开发的众多方面,并坐标对环境的植物反应。蟾蜍病的形态发生梯度治理细胞命运决策和植物表型可塑性。极性助线传输在助长素最大一代中起着核心作用。魏8 /焦油和YUC家族的蟾蜍素生物合成基因的精致时空表达模式的发现表明,局部养阴产生可能有助于形成疾病最大值。在此,我们通过操纵Wei8操纵时空模式来系统地解决了局部生长生物合成在植物发育中的作用和对应激植物激素乙烯的反应。我们的研究表明,局部养羊酸生物合成和运输行为协同效应,可单独分配用于根业经维护。相比之下,对乙烯的花卉生育率和根系反应需要局部养羊酸生产,不能通过在形态发生的滋巢最大值产生中通过运输来补偿。
