axr2 es un mutante dominante del gen aux/IAA7 de Arabidopsis que codifica un represor transcripcional en la señalización auxina mediada por TIR1.1,2 en axr2, la proteína mutada se estabiliza por una mutación en un degron llamado dominio II, lo que resulta en la inhibición de la transcripción mediada por factores de respuesta auxina.2axr2 es un enano, y muestra evidente gravitrópico defectos en las raíces, hipocotilos y los tallos florales.,1,3 en el presente estudio, investigamos el fototropismo de las inflorescencias axr2, y encontramos que mostraron fototropismo negativo, en contraste con el fototropismo positivo de los tallos silvestres.4 La respuesta fototrópica negativa de axr2 y la respuesta fototrópica positiva de tipo salvaje a la irradiación unilateral de luz azul mostraron esencialmente las mismas curvas dosis-respuesta, mientras que los mutantes dobles phot1 phot2 no mostraron respuesta fototrópica, como se encontró para el fototropismo del tallo en el doble mutante.,4 estos resultados sugieren que el fototropismo negativo de los tallos axr2 está mediado por fototropinas, al igual que el fototropismo positivo en el tipo silvestre. La aplicación de pasta de lanolina que contiene una auxina sintética, ácido 1-naftalenacético (NAA), en los ápices de los brotes disminuyó la magnitud de la respuesta fototrópica negativa en axr2, pero aumentó la respuesta fototrópica positiva de tipo silvestre (Figs. 1 y 2).2)., La aplicación de un inhibidor del transporte de auxinas polares, ácido 1-N-naftilptalámico (NPA), no tuvo efecto sobre la respuesta fototrópica positiva de tipo salvaje, y una ligera disminución en la respuesta fototrópica negativa de axr2. La decapitación del ápice, que es probable que sea una fuente importante de auxina para los tallos, dio lugar a una pequeña respuesta fototrópica negativa en el tipo salvaje, pero no tuvo ningún efecto sobre la respuesta fototrópica negativa de axr2., Estos resultados sugieren que una disminución del nivel de auxina conduce a una disminución en la magnitud del fototropismo positivo, y eventualmente, cuando el nivel de auxina se reduce lo suficiente, a fototropismo negativo. A continuación examinamos el fototropismo en pgp1 pgp19 mutantes dobles (pgpD). PGP codifica transportadores ABC de auxina, cuyos defectos han sido reportados para reducir el transporte basipetal de auxina en inflorescencias.,Las inflorescencias de 5pgpd no mostraron respuesta fototrópica, mientras que las inflorescencias decapitadas de pgpD mostraron una respuesta fototrópica negativa, una observación que es consistente con la sugerencia anterior. De hecho, el nivel de expresión de genes inducibles por auxinas, como IAA14, IAA19 y SAUR50, se redujo en los tallos axr2 y pgpD en comparación con el de los tallos de tipo silvestre, y en cada genotipo, la decapitación disminuyó aún más el nivel de expresión. El fototropismo negativo solo se ha notificado en coleoptiles de avena, cuando se expone a irradiación de pulso unilateral con un rango limitado de fluencia de luz azul.,6 los resultados del presente estudio sugieren que el fototropismo negativo puede ocurrir cuando el nivel de auxina o de señalización de auxina se reduce a un nivel mínimo, y que el fototropismo negativo es la respuesta basal a la irradiación unilateral de luz azul en órganos axiales de plantas.
Fototropismo de la de tipo salvaje (a, B, E y F) o axr2-1 (C, D, G y H) las inflorescencias afectados por NAA aplicación en el rodaje región apical (a a D) o la decapitación (E-H)., Las imágenes se tomaron antes (A, C, E y G) y después de la irradiación unilateral de luz azul a 53 µmol s-1 m−2 durante 24 horas desde el lado izquierdo (B, D, F Y H). Los tallos sin ningún tratamiento se indican con círculos, y los tallos tratados con NAA o decapitados se indican con triángulos. Barra, 2 cm. Las imágenes son tomadas del estudio de Sato et al.8
Phototropic respuestas de los intacta o decapitados inflorescencias o inflorescencias tratados con NAA o plan de acción., La curvatura fototrópica fue inducida por irradiación unilateral de luz azul a 53 µmol s-1 m-2 durante 24 h. noventa grados indica la dirección de la fuente de luz azul y 0 grados indica verticalmente hacia arriba. Cuando las inflorescencias exhiben circunnutación, el valor indicado es una media de ángulos observados en un período. phot1 phot2 es un mutante doble de fototropinas. Los datos se reconstituyen a partir de los de Sato et al.8
también examinamos el gravitropismo en las inflorescencias axr2, y encontramos que esto fue parcialmente restaurado bajo luz blanca., De hecho, los tallos de tipo salvaje también mostraron una respuesta gravitropica más rápida en la luz que en la oscuridad. A pesar de la naturaleza agravitrópica de los tallos axr2, los amiloplastos en el endodermis axr2 se sedimentaron normalmente. Ya sea la aplicación de NAA o NPA, o la decapitación ralentizó el gravitropismo en los tallos de inflorescencia de tipo silvestre y axr2; en algunos casos, no tuvo un efecto significativo. Estos resultados sugieren que los niveles de señalización de auxina o auxina que limitan las respuestas fototrópicas en los tallos son casi óptimos para el gravitropismo del tallo.,
para determinar la importancia (si la hay) de la endodermis en el fototropismo del tallo, creamos Arabidopsis transgénica (pSCR:GFP-axr2) que expresaba una proteína de fusión GFP-axr2 impulsada por el promotor de espantapájaros específico de endodermis. El gravitropismo en las inflorescencias de las líneas transgénicas se vio comprometido, como en axr2, pero la respuesta fototrópica fue normal. Además, ni el gravitropismo ni el fototropismo en los hipocótilos etiolados de las líneas transgénicas se vieron afectados. Estos resultados confirman un hallazgo previo de que la endodermis juega un papel crítico en el gravitropismo del tallo, pero no en el fototropismo.,7