axr2 is een dominante mutant van het Arabidopsis AUX / IAA7-gen dat codeert voor een transcriptionele repressor in de TIR1-gemedieerde auxine-signalering.1,2 in axr2 wordt het gemuteerde eiwit gestabiliseerd door een mutatie in een degron genaamd domein II, wat resulteert in de remming van transcriptie gemedieerd door auxine responsfactoren.2axr2 is een dwerg en vertoont duidelijke gravitropische defecten in wortels, hypocotylen en bloeiwijze stengels.,1,3 in de huidige studie, bestudeerden wij phototropism van axr2 bloeiwijzen, en vonden dat zij negatief phototropism, in tegenstelling tot het positieve phototropism van wild-type stengels toonden.4 de negatieve fototrope respons van axr2 en de positieve fototrope respons van het wildtype op unilaterale blauwlichtbestraling vertoonden in wezen dezelfde dosis-respons curven, terwijl fot1 fot2-dubbele mutanten geen fototrope respons vertoonden, zoals werd vastgesteld voor stamfototropisme in de dubbele mutant.,4 Deze resultaten suggereren dat negatieve phototropism van axr2 stengels wordt gemedieerd door phototropins, zoals positief phototropism in het wilde type is. Toepassing van lanolinepasta met een synthetisch auxine, 1-naphthaleneacetic acid (NAA), op scheut toppen verminderde de omvang van de negatieve fototrope respons in axr2, maar verhoogde de positieve fototrope respons van wild type (Fig. 1en2).2)., Toepassing van een remmer van polair auxinetransport, 1-n-naftylpthalaminezuur (NPA), had geen effect op de positieve fototrope respons van het wildtype en een lichte afname van de negatieve fototrope respons van axr2. Onthoofding van de top, die waarschijnlijk een belangrijke bron van auxine voor de stengels is, resulteerde in een kleine negatieve fototrope respons in het wildtype, maar had geen effect op de negatieve fototrope respons van axr2., Deze resultaten suggereren dat een verlaagd niveau van auxine leidt tot een afname van de grootte van positief fototropisme, en uiteindelijk, wanneer het niveau van auxine voldoende is verlaagd, tot negatief fototropisme. Vervolgens onderzochten we phototropism in pgp1 pgp19 double mutants (pgpd). PGP codeert ABC transporters van auxine, waarvan is gemeld dat defecten het basipetaal transport van auxine in bloeiwijzen verminderen.,5pgpd bloeiwijzen vertoonden geen fototrope respons, terwijl onthoofde pgpd bloeiwijzen een negatieve fototrope respons vertoonden, een observatie die overeenkomt met de bovenstaande suggestie. In feite was het expressieniveau van auxine-induceerbare genen, zoals IAA14, IAA19 en SAUR50, verminderd in axr2-en pgpD-stengels vergeleken met dat in wild-type-stengels, en in elk genotype verminderde onthoofding het expressieniveau verder. Negatief fototropisme is alleen gemeld bij haver coleoptielen, wanneer blootgesteld aan unilaterale pulsstraling met een beperkt bereik van blauw-licht fluentie.,6 de resultaten van deze studie suggereren dat negatief fototropisme kan optreden wanneer het niveau van auxine of van auxine-signalering tot een minimaal niveau wordt gereduceerd, en dat negatief fototropisme de basale reactie is op unilaterale blauw-lichtbestraling in axiale organen van planten.
Fototropism of the wild-type (A, B, E en F) or axr2-1 (C, D, G en H) bloeiwijzen beïnvloed door NAA-toepassing op het apicale gebied van de scheut (A tot en met D) of onthoofding (E tot en met H)., Beelden werden genomen vóór (A, C, E en G) en na unilaterale blauwlichtstraling bij 53 µmol s-1 m−2 gedurende 24 uur vanaf de linkerkant (B, D, F en H). Stengels zonder behandelingen worden aangegeven door cirkels, en NAA-behandelde of onthoofde stengels worden aangegeven door driehoeken. Bar, 2 cm. Foto ‘ s zijn genomen uit de studie van Sato et al.8
Fototrope reacties van intacte of onthoofde bloeiwijzen of bloeiwijzen behandeld met NAA of NPA., Fototrope kromming werd veroorzaakt door unilaterale blauw-lichtstraling bij 53 µmol s−1 m−2 gedurende 24 uur. negentig graden geeft de richting van de blauw-lichtbron aan, en 0 graden geeft verticaal omhoog aan. Wanneer bloeiwijzen tentoongesteld circumnutatie, de aangegeven waarde is een gemiddelde van hoeken waargenomen in een periode. phot1 phot2 is een dubbele mutant van fototrofines. De gegevens worden gereconstitueerd uit die in Sato et al.8
we onderzochten ook gravitropisme in axr2 bloeiwijzen, en vonden dat dit gedeeltelijk werd hersteld onder wit licht., In feite vertoonden wilde stengels ook een snellere gravitropische reactie in het licht dan in het donker. Ondanks de agravitropische aard van axr2 stengels, sedimenteerden amyloplasten in de axr2 endodermis normaal. Ofwel toepassing van NAA of NPA, of onthoofding vertraagd gravitropism in wild type en axr2 bloeiwijze stengels; in sommige gevallen, het had geen significant effect. Deze resultaten suggereren dat de niveaus van auxine-of auxinesignalen die limiteren voor fototrope reacties in stengels, bijna optimaal zijn voor het gravitropisme van de stengels.,
om de significantie (indien van toepassing) van de endodermis in stamfototropism te bepalen, maakten we transgene Arabidopsis (pSCR:GFP-axr2) die een GFP-axr2 fusieproteïne uitdrukte, aangedreven door de endodermis-specifieke VOGELVERSCHRIKKERPROMOTOR. Gravitropisme in de bloeiwijzen van de transgene lijnen werd aangetast, zoals in axr2, maar de fototrope reactie was normaal. Verder werd noch gravitropisme noch fototropisme in geëtioleerde hypocotylen van de transgene lijnen beïnvloed. Deze resultaten bevestigen een eerdere bevinding dat de endodermis een cruciale rol speelt in het gravitropisme van de stam, maar niet in het fototropisme.,7