axr2 er en dominerende mutant av Arabidopsis AUX/IAA7 gen som koder et transcriptional repressor i TIR1-mediert auxin signalering.1,2 I axr2, det muterte proteinet er stabilisert av en mutasjon i et degron kalt domene II, noe som resulterer i hemming av transkripsjon mediert gjennom auxin svar faktorer.2axr2 er en dverg, og viser tydelig gravitropic feil i røtter, hypocotyls og blomsterstand stammer.,1,3 I denne studien undersøkte vi phototropism av axr2 inflorescences, og fant at de viste negative phototropism, i kontrast til den positive phototropism av villtype-stammer.4 Den negative phototropic svar på axr2 og den positive phototropic svar av vill type ensidig blå-lys bestråling viste i hovedsak samme dose-respons-kurver, mens phot1 phot2 dobbeltrom mutanter viste ingen phototropic respons, som ble funnet for stammen phototropism i dobbel mutant.,4 Disse resultatene tyder på at negative phototropism av axr2 stammer er mediert gjennom phototropins, som er positiv phototropism i wild-type. Anvendelse av lanolin lim som inneholder et syntetisk auxin, 1-naphthaleneacetic syre (NAA), på skyte apices redusert omfanget av negative phototropic svar i axr2, men økt positiv phototropic svar av vill type (Fig. 1and2).2)., Anvendelse av en hemmer av polar auxin transport, 1-N-naphthylpthalamic syre (NPA), hadde ingen effekt på de positive phototropic svar av vill type, og en liten nedgang i negative phototropic svar på axr2. Decapitation av apex, som er sannsynlig å være en viktig kilde til auxin for stammer, resulterte i en liten negativ phototropic svar i vill type, men hadde ingen effekt på de negative phototropic svar på axr2., Disse resultatene tyder på at en redusert nivå av auxin fører til en reduksjon i omfanget av positive phototropism, og til slutt, når nivået av auxin er tilstrekkelig redusert, til negative phototropism. Vi neste undersøkt phototropism i pgp1 pgp19 dobbeltrom mutanter (pgpD). PGP-kode ABC-transportører av auxin, feil som har blitt rapportert å redusere basipetal transport av auxin i inflorescences.,5pgpD inflorescences viste ingen phototropic svar, mens halshogde pgpD inflorescences viste en negativ phototropic svar, en observasjon som er i samsvar med de ovennevnte forslag. Faktisk, nivået av uttrykk av auxin-inducible gener, for eksempel IAA14, IAA19 og SAUR50, ble redusert i axr2 og pgpD stammer sammenlignet med vill-type stammer, og i hver genotype, decapitation ytterligere redusert nivået av uttrykk. Negative phototropism har bare vært rapportert i havre coleoptiles, når de utsettes for ensidig puls bestråling med et begrenset utvalg av blå-lys fluence.,6 Resultatene av denne studien tyder på at negative phototropism kan oppstå når nivået av auxin eller av auxin-signalisering er redusert til et minimalt nivå, og at negative phototropism er basal svar til ensidig blå-lys bestråling i plante-axial organer.
Phototropism av vill-type (A, B, E og F) eller axr2-1 (C, D, G og H) inflorescences påvirket av NAA-programmet på skyte apical regionen (A til D), eller decapitation (E til H)., Bildene ble tatt før (A, C, E og G), og etter ensidig blå-lys bestråling på 53 µmol s−1 m−2 for 24 timer fra venstre side (B, D, F og H). Stammer uten noen behandlinger er angitt med sirkler, og NAA-behandlet eller halshogde stammer, er markert med trekanter. Bar, 2 cm. Bildene er tatt fra studien av Sato et al.8
Phototropic svar av intakt eller halshogde inflorescences eller inflorescences behandlet med NAA eller NPA., Phototropic kurvatur var forårsaket av ensidig blå-lys bestråling på 53 µmol s−1 m−2 for 24 hr. Nitti grader angir retningen på blå-lys kilde, og 0 grader angir loddrett oppover. Når inflorescences utstilt circumnutation, den verdien som er angitt er et gjennomsnitt av vinkler observert i en periode. phot1 phot2 er en dobbel mutant av phototropins. Data er rekonstituert fra de i Sato et al.8
Vi også undersøkt gravitropism i axr2 inflorescences, og fant ut at dette ble delvis restaurert i hvitt lys., Faktisk, wild-type stammer viste også en raskere gravitropic respons i lys enn i mørke. På tross av agravitropic arten av axr2 stammer, amyloplasts i axr2 endodermis sedimentert normalt. Enten programmet for NAA eller NPA, eller decapitation bremset ned gravitropism i wild-type og axr2 blomsterstand stammer, og i noen tilfeller, det hadde ingen signifikant effekt. Disse resultatene tyder på at nivåene av auxin eller auxin signalanlegg som er begrensende for phototropic svar i stilkene er nesten optimal for stammen gravitropism.,
for Å finne ut betydningen (hvis noen) av endodermis i stammen phototropism, vi laget transgene Arabidopsis (pSCR:GFP-axr2) som uttrykte en GFP-axr2 fusion protein drevet av endodermis-spesifikke FUGLESKREMSEL arrangøren. Gravitropism i inflorescences av transgene linjer ble kompromittert, som i axr2, men phototropic svar var normal. Videre er verken gravitropism heller phototropism i etiolated hypocotyls av transgene linjer ble berørt. Disse resultatene bekrefter tidligere funn om at endodermis spiller en avgjørende rolle i stammen gravitropism, men ikke i phototropism.,7