axr2 er en dominerende mutant af Arabidopsis AUX/IAA7 gen, der koder for et transkriptionel repressor i TIR1-medieret auxin-signalering.1,2 I A axr2 stabiliseres det muterede protein ved en mutation i et degron kaldet domæne II, hvilket resulterer i inhibering af transkription medieret gennem AU .in-responsfaktorer.2A .r2 er en dværg, der viser tydelige gravitropiske defekter i rødder, hypokotyler og blomsterstandsstængler.,1,3 i den foreliggende undersøgelse undersøgte vi fototropisme af A .r2 blomsterstande og fandt ud af, at de viste negativ fototropisme i modsætning til den positive fototropisme af vilde stilke.4 Den negative phototropic svar af axr2 og den positive phototropic svar af wild-type ensidige blå-lys-bestråling viste stort set de samme dosis-respons-kurver, mens phot1 phot2 dobbelt mutanter viste ingen phototropic svar, som blev fundet for stamceller phototropism i dobbelt mutant.,4 Disse resultater antyder, at negativ fototropisme af A .r2-stængler formidles gennem fototropiner, ligesom positiv fototropisme i den vilde type. Anvendelse af lanolinpasta indeholdende et syntetisk AU .in, 1-naphthaleneddikesyre (NAA), på skudspice reducerede størrelsen af det negative fototropiske respons i A .r2, men øgede det positive fototropiske respons af vild type (Fig. 1og 2).2)., Anvendelse af en inhibitor af polar auxin transport, 1-N-naphthylpthalamic syre (NPA), havde ingen effekt på den positive phototropic svar af wild-type, og et lille fald i den negative phototropic svar af axr2. Halshugning af spidsen, som sandsynligvis vil være en vigtig kilde til AU .in for stængler, resulterede i en lille negativ fototrop respons i vild type, men havde ingen effekt på den negative fototropiske respons af a .r2., Disse resultater tyder på, at et nedsat niveau af auxin fører til et fald i omfanget af positive phototropism, og i sidste ende, når niveauet af auxin er blevet reduceret tilstrækkeligt, at negative phototropism. Vi undersøgte derefter fototropisme i pgp1 pgp19 dobbeltmutanter (pgpd). PGP koder ABC-transportører af Au .in, hvis defekter er rapporteret at reducere basipetal transport af Au .in i blomsterstande.,5pgpD-blomsterstande viste ingen fototropisk respons, mens halshuggede pgpd-blomsterstande viste en negativ fototropisk respons, en observation, der er i overensstemmelse med ovenstående forslag. I virkeligheden niveau udtryk af auxin-inducible gener, såsom IAA14, IAA19 og SAUR50, blev reduceret i axr2 og pgpD stængler sammenlignet med, at der i wild-type stængler, og i hver genotype, halshugning yderligere reduceret niveau af udtryk. Negativ fototropisme er kun rapporteret i havrekoleoptiler, når de udsættes for ensidig pulsbestråling med et begrænset udvalg af blålysfluens.,6 resultater af den foreliggende undersøgelse antyder, at negativ fototropisme kan forekomme, når niveauet af Au .in eller au .in-signalering reduceres til et minimalt niveau, og at negativ fototropisme er det basale respons på ensidig bestråling med blåt lys i planteaksiale organer.
Phototropism af wild-type (A, B, E og F), eller axr2-1, litra C, D, G og H) blomsterstande påvirket af NAA anvendelse på skyde apikale region (A til D), eller afhugning af hovedet (E at H)., Billeder blev taget før (A, C, E og G) og efter ensidig bestråling med blåt lys ved 53 µmol s-1 m−2 i 24 timer fra venstre side (b, d, f og H). Stængler uden behandlinger er angivet med cirkler, og NAA-behandlede eller halshuggede stængler er angivet med trekanter. Bar, 2 cm. Billeder er taget fra studiet af Sato et al.8
Phototropic svar af intakt eller halshugget blomsterstande eller blomsterstande, der er behandlet med NAA eller NPA., Fototropisk krumning blev induceret ved ensidig bestråling med blåt lys ved 53 µmol s-1 m-2 i 24 timer. halvfems grader angiver retningen af den blå lyskilde, og 0 grader indikerer lodret opad. Når blomsterstande udstillet circumnutation, den angivne værdi er et gennemsnit af vinkler observeret i en periode. phot1 phot2 er en dobbelt mutant af phototropins. Data rekonstitueres fra dem i Sato et al.8
Vi undersøgte også gravitropisme i A .r2-blomsterstande og fandt, at dette delvist blev gendannet under hvidt lys., Faktisk viste vildtype stængler også en hurtigere gravitropisk respons i lyset end i mørket. På trods af agravitropic karakter af A axr2 stængler, amyloplaster i A endr2 endodermis sedimenteret normalt. Enten anvendelse af NAA eller NPA, eller halshugning bremset gravitropisme i vilde type og A .r2 blomsterstand stængler; i nogle tilfælde havde det ingen signifikant virkning. Disse resultater antyder, at niveauer af Au .in-eller au .in-signalering, der begrænser for fototropiske reaktioner i stængler, næsten er optimale for stammegravitropisme.,
for at bestemme betydningen (hvis nogen) af endodermis i stammefototropisme lavede vi transgene Arabidopsis (pSCR:GFP-a .r2), der udtrykte et GFP-a .r2 fusionsprotein drevet af den endodermis-specifikke SCARECRO. – promotor. Gravitropisme i blomsterne af de transgene linjer blev kompromitteret som i A axr2, men det fototropiske respons var normalt. Endvidere blev hverken gravitropisme eller fototropisme i etiolerede hypokotyler af de transgene linjer påvirket. Disse resultater bekræfter en tidligere konstatering af, at endodermis spiller en kritisk rolle i stammegravitropisme, men ikke i fototropisme.,7