axr2 är en dominerande mutant av Arabidopsis AUX/IAA7 gen som kodar för ett transkriptionell repressor i TIR1-medierad auxin signalering.1,2 i axr2 stabiliseras det muterade proteinet genom en mutation i en degron som kallas domän II, vilket resulterar i inhibering av transkriptionsmedierad genom auxin-svarsfaktorer.2axr2 är en dvärg, och visar uppenbara gravitropiska defekter i rötter, hypokotyler och blomställning stjälkar.,1,3 i denna studie undersökte vi fototropism av axr2 blomställningar och fann att de visade negativ fototropism, i motsats till den positiva fototropismen hos vilda stammar.4 det negativa fototropa svaret av axr2 och det positiva fototropa svaret av vildtyp till ensidig blåljusbestrålning visade i huvudsak samma dos-responskurvor, medan phot1 phot2 dubbla mutanter visade inget fototropiskt svar, som hittades för stamfototropism i dubbel mutant.,4 dessa resultat tyder på att negativ fototropism av axr2 stammar medieras genom fototropiner, som är positiv fototropism i den vilda typen. Applicering av lanolinpasta innehållande en syntetisk auxin, 1-naftalenättiksyra (NAA), på shoot apices minskade storleken på det negativa fototropa svaret i axr2, men ökade det positiva fototropa svaret av vild typ (fikon. 1 och 2).2)., Användning av en hämmare av polar auxin transport, 1-n-naftylptalaminsyra (NPA), hade ingen effekt på det positiva fototropa svaret av vildtyp och en liten minskning av axr2s negativa fototropa svar. Halshuggning av spetsen, som sannolikt kommer att vara en viktig källa till auxin för stammar, resulterade i en liten negativ fototropisk respons i vild typ, men hade ingen effekt på den negativa fototropa respons av axr2., Dessa resultat tyder på att en minskad nivå av auxin leder till en minskning av storleken på positiv fototropism, och så småningom, när nivån av auxin är tillräckligt reducerad, till negativ fototropism. Vi nästa undersökt phototropism i pgp1 pgp19 dubbel mutanter (pgpD). PGP kodar ABC-transportörer av auxin, vars defekter har rapporterats minska basipetaltransporten av auxin i blomställningar.,5pgpd blomställningar visade ingen fototropa svar, medan halshuggna pgpD blomställningar visade en negativ fototropa svar, en observation som överensstämmer med ovanstående förslag. Faktum är att uttrycksnivån för auxininducerbara gener, såsom iaa14, iaa19 och SAUR50, reducerades i axr2-och pgpD-stammar jämfört med den i vildtypsstammar, och i varje genotyp minskade avkapningen ytterligare uttrycksnivån. Negativ fototropism har endast rapporterats i havre coleoptiles, när de utsätts för ensidig pulsbestrålning med ett begränsat utbud av blå-ljus fluens.,6 resultaten av denna studie tyder på att negativ fototropism kan uppstå när nivån av auxin eller auxin-signalering reduceras till en minimal nivå och att negativ fototropism är det basala svaret på ensidig blåljusbestrålning i växtens axiella organ.
fototropism av vildtypen (A, B, E och F) eller axr2-1 (C, D, G och H) blomställningar som påverkas av NAA-applikationen på shoot apical-regionen (A till d) eller decapitation (E till H)., Bilder togs före (A, C, E och G) och efter ensidig blåljusbestrålning vid 53 µmol s-1 m−2 för 24 timmar från vänster sida (B, D, F och H). Stammar utan några behandlingar indikeras av cirklar, och NAA-behandlade eller halshuggna stammar indikeras av trianglar. Bar, 2 cm. Bilder tas från studien av Sato et al.8
Fototropa svar av intakta eller halshuggna blomställningar eller blomställningar behandlade med NAA eller NPA., Fototropisk krökning inducerades av ensidig blåljusbestrålning vid 53 µmol s−1 m-2 för 24 timmar. nittio grader indikerar riktningen för den blåljuskällan och 0 grader indikerar vertikalt uppåt. När blomställningar uppvisade circumnutation är det angivna värdet ett medelvärde av vinklar som observerats under en period. phot1 phot2 är en dubbel mutant av phototropins. Data rekonstitueras från dem i Sato et al.8
vi undersökte också gravitropism i axr2 blomställningar och fann att detta delvis återställdes under vitt ljus., Faktum är att vilda stammar också visade ett snabbare gravitropiskt svar i ljuset än i mörkret. Trots axr2-stammarnas agravitropiska karaktär sedimenteras amyloplaster i axr2 endodermis normalt. Antingen tillämpning av NAA eller NPA, eller halshuggning avtog gravitropism i vild typ och axr2 blomställning stjälkar; i vissa fall hade det ingen signifikant effekt. Dessa resultat tyder på att nivåer av auxin eller auxin-signalering som begränsar fototropa svar i stammar är nästan optimala för stem gravitropism.,
Att fastställa betydelsen (om någon) av endodermis i stammen phototropism, vi gjorde transgena Arabidopsis (pSCR:GFP-axr2) som uttryckt en GFP-axr2 fusion protein som drivs av endodermis-specifika FÅGELSKRÄMMA projektansvarig. Gravitropism i blomställningarna av de transgena linjerna äventyrades, som i axr2, men det fototropa svaret var normalt. Vidare påverkades varken gravitropism eller fototropism i etiolerade hypokotyler av de transgena linjerna. Dessa resultat bekräftar ett tidigare konstaterande att endodermis spelar en kritisk roll i stem gravitropism, men inte i fototropism.,7