axr2 domináns mutáns az Arabidopsis aux / IAA7 gén, amely kódolja a transzkripciós represszor TIR1-mediált auxin jelátvitel.1,2 az axr2-ben a mutált fehérjét egy degron II nevű mutációjával stabilizálják, ami az auxin válaszfaktorokon keresztül közvetített transzkripció gátlását eredményezi.2axr2 egy törpe, és azt mutatja, nyilvánvaló gravitropikus hibák gyökerek, hypocotyls, virágzat szárak.,1,3 a jelen tanulmányban az axr2 virágzat fototropizmusát vizsgáltuk, és azt találtuk, hogy negatív fototropizmust mutattak, ellentétben a vad típusú szárak pozitív fototropizmusával.4 az axr2 negatív fototróp reakciója és a vad típusú pozitív fototróp válasz az egyoldalú kék fény besugárzásra lényegében azonos dózis-válasz görbéket mutatott, míg a phot1 phot2 kettős mutánsok nem mutattak fototróp választ, amint azt a kettős mutánsban a stem fototropizmus esetében találták.,4 Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az axr2 szárak negatív fototropizmusa fototropinokon keresztül közvetül, csakúgy, mint a vad típusú pozitív fototropizmus. Alkalmazása lanolin paszta tartalmazó szintetikus auxin, 1-naftalinecetsav (NAA), a hajtás apices csökkent a nagysága a negatív fototróp válasz axr2, de növelte a pozitív fototróp válasz vad típusú (füge. 1and2).2)., A poláris auxin transzport inhibitorának, az 1-N-naftil-ftalaminsavnak (NPA) az alkalmazása nem volt hatással a vad típusú pozitív fototrop válaszra, valamint az axr2 negatív fototrop válaszának enyhe csökkenésére. A csúcs lefejezése, amely valószínűleg az auxin fő forrása a szárak számára, kis negatív fototróp választ eredményezett vad típusban, de nem volt hatással az axr2 negatív fototróp válaszára., Ezek az eredmények azt sugallják, hogy az auxin csökkent szintje a pozitív fototropizmus nagyságának csökkenéséhez vezet, végül pedig, amikor az auxin szintje eléggé csökken, negatív fototropizmushoz vezet. Ezután megvizsgáltuk a fototropizmust a pgp1 pgp19 kettős mutánsokban (pgpd). A PGP kódolja az auxin ABC transzportereit, amelyek hibáiról számoltak be, hogy csökkentik az auxin basipetális szállítását virágzatban.,Az 5pgpD virágzat nem mutatott fototróp választ, Míg a lefejezett pgpD virágzat negatív fototróp választ mutatott, ami egy megfigyelés, amely összhangban van a fenti javaslattal. Valójában az auxin-indukálható gének expressziós szintje, mint például az IAA14, az IAA19 és a SAUR50, csökkent az axr2 és a pgpD szárakban, összehasonlítva a vad típusú szárakkal, és minden genotípusban a lefejezés tovább csökkentette az expresszió szintjét. Negatív fototropizmust csak a zab coleoptiles esetében jelentettek, amikor egyoldalú impulzus besugárzásnak vannak kitéve, korlátozott kék fényáram-tartományban.,6 A jelen tanulmány eredményei arra utalnak, hogy a negatív fototropizmus akkor fordulhat elő, ha az auxin vagy az auxin jelátvitel szintje minimális szintre csökken, és hogy a negatív fototropizmus a bázis válasz az egyoldalú kék-fény besugárzásra a növényi axiális szervekben.
a vadon élő típusú (A, B, E és F) vagy axr2-1 (C, D, G és H) virágzat, amelyet a Naa alkalmazás a lő apikális régióban (a-D) vagy dekapitáció (E-H) érint., A képeket a bal oldali 53 µmol s-1 m−2−es, 24 órás, egyoldalú kékfény-besugárzás után (B, D, F és H) készítették. A kezelések nélküli szárakat körök jelzik, a Naa-kezelt vagy lefejezett szárakat háromszögek jelzik. Bár, 2 cm. A képek a Sato et al tanulmányából származnak.8
Naa-val vagy NPA-val kezelt intakt vagy lefejezett virágzat fototróp válaszai., A fototróp görbületet egyoldalú kék fény besugárzással indukálták 53 µmol s-1 m-2-en 24 órán keresztül. kilencven fok jelzi a kék fényforrás irányát, 0 fok pedig függőlegesen felfelé. Amikor a virágzat circumnutációt mutatott, a jelzett érték az egy időszakban megfigyelt szögek átlaga. phot1 phot2 egy kettős mutáns fototropinok. Az adatokat a Sato et al.8
megvizsgáltuk az axr2 virágzatokban a gravitropizmust is, és megállapítottuk, hogy ez részben fehér fény alatt helyreállt., Valójában a vad típusú szárak gyorsabb gravitropikus választ mutattak a fényben, mint a sötétben. Az axr2 szárak agravitropikus jellege ellenére az axr2 endodermis amiloplasztjai normálisan ülepednek. Vagy a Naa vagy az NPA alkalmazása, vagy a lefejezés lelassította a gravitopizmust a vad típusú és axr2 virágzat száraiban; egyes esetekben nem volt jelentős hatása. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az auxin vagy auxin jelátvitel szintje, amely a szárakban a fototróp válaszokra korlátozódik, szinte optimális a szár gravitropizmusához.,
az endodermis jelentőségének (ha van ilyen) meghatározásához a szár fototropizmusában transzgenikus Arabidopszist (pSCR:GFP-axr2) készítettünk, amely egy GFP-axr2 fúziós fehérjét fejezett ki, amelyet az endodermis-specifikus madárijesztő promoter hajt. A transzgenikus vonalak virágzatában a gravitropizmus veszélybe került, mint az axr2-ben, de a fototróp válasz normális volt. Ezenkívül sem a gravitropizmus, sem a fototropizmus nem befolyásolta a transzgenikus vonalak etiolált hipokotiljait. Ezek az eredmények megerősítik azt a korábbi megállapítást, hogy az endodermis kritikus szerepet játszik a szár gravitropizmusában, de nem a fototropizmusban.,7