高等植物下胚轴伸长的调控机制

自然条件下,植物种子在地下萌发后需要穿透土层,才能吸收阳光开始光合作用并逐步进入自养阶段。双子叶植物种子萌发后主要借助下胚轴伸长来实现出苗,单子叶植物则依靠胚芽鞘的生长来破土。下胚轴的伸长速度及长度关系到植物能否破土出苗以及苗势,因此,下胚轴的伸长生长是植物生长发育的第一个关键阶段。本文综述了高等植物下胚轴的伸长过程、伸长的细胞学机制以及植物激素、环境信号和营养代谢状况调控下胚轴伸长的分子机制及其最新研究进展。     

拟南芥复制因子C亚基3在黄化苗下胚轴伸长生长中的作用

拟南芥遮光培养2．5d时,rfc3-1突变体黄化幼苗的下胚轴平均长度约比野生型植株黄化幼苗的下胚轴长27．5％。观察表明,相对于野生型复制因子C亚基3（replication factor C3,AtRFC3）基因突变体的下胚轴表皮细胞,特别是上部靠近子叶部分的表皮细胞,单细胞长度变长。将野生型RFC3基因转染到rfc3-1后,突变体恢复野生型表型,进一步说明RFC3在黄化苗的下胚轴伸长生长中有作用。     

隐花素在生长素调控拟南芥下胚轴伸长中的作用分析

以拟南芥野生型(Col-4)和隐花素双突变体cry1cry2为材料,研究不同光照条件下不同浓度吲哚乙酸(IAA)和IAA极性运输抑制剂氨基酞氨酸(NPA)对幼苗下胚轴伸长的影响。结果显示,低浓度IAA(10-7mol/L)可促进连续白光和红光下cry1cry2幼苗下胚轴伸长,而连续蓝光下cry1cry2下胚轴的伸长则受到抑制。蓝光下相同浓度的NPA对cry1cry2幼苗下胚轴伸长的抑制程度比野生型要小。RT-PCR分析结果显示,瞬时蓝光处理时IAA合成关键酶基因IGPS以及生长素应答基因IAA1和IAA5在cry1cry2突变体中的转录水平比野生型中要高。这表明隐花素可能部分通过调节IAA合成和/或IAA极性运输,介导蓝光调控拟南芥下胚轴的伸长。     

拟南芥下胚轴原生质体的膜片钳全细胞记录（简报）

建立了拟南芥下胚轴原生质体的膜片钳全细胞记录方法,观测到的全细胞电流主要是外向K＋电流,其对胞外K＋浓度具有一定的依赖性,并为K＋通道阻断剂Ba2 显著抑制,外源ATP和Ca2 分别对拟南芥下胚轴原生质体的全细胞外向K 电流有显著影响,表明拟南芥下胚轴细胞质膜外向K＋通道,可能通过蛋白磷酸化或Ca2 信使调控的机制,参与细胞信号转导。     

植物微管骨架参与下胚轴伸长调节机制研究进展

微管作为细胞骨架的重要成员,在植物生长发育过程中起重要作用。下胚轴作为研究细胞伸长的模式系统之一,其伸长受到多种信号的调节。该文综述了微管骨架在响应环境和生长发育信号调节下胚轴伸长过程中的作用及机制,旨在帮助读者深入理解微管骨架响应上游信号在植物下胚轴伸长中的作用机理。     

红光抑制绿豆下胚轴伸长时富含羟脯氨酸蛋白质的含量变化

红光能增加细胞壁的Hyp含量和细胞各部分的Hyp／Pro,绿豆下胚轴切段伸长被红光抑制的程度与两者是正相关。环己酰亚胺和放线菌素D明显降低细胞壁的Hyp含量,提高WSFC和CWRSE中的Hyp／Pro,抑制切段伸长。香豆素不仅显著减少细胞壁的Hyp含量,而且降低WSFC和CWRSE中的Hyp／Pro,促进下胚轴伸长。α,α．二吡啶降低细胞壁的Hyp含量和WSFC中的Hyp／Pro,解除红光对切段伸长的抑制。EGTA、verapamil、La3 和A23187均可解除红光抑制切段伸长的作用,但对细胞壁的Hyp含量和细胞三部分蛋白质中Hyp／Pro影响较小。     

红光、远红光、钙及IAA对绿豆下胚轴切段伸长的影响

红光明显抑制黄化绿豆下胚轴切段的伸长,远红光则有部分逆转红光的作用。黑暗条件下加钙对切段具有与红光处理相同的抑制伸长效果。IAA可完全逆转红光的作用。     

PHOT2介导拟南芥下胚轴向光弯曲调节子的筛选与鉴定

向光素(PHOT1和PHOT2)功能冗余调节单侧强蓝光诱导的拟南芥(Arabidopsis thaliana)黄化苗下胚轴向光弯曲表现功能冗余,限制了人们对PHOT2信号转导机制的深入研究。通过化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变拟南芥phot1突变体,避开PHOT1基因的干扰,寻找PHOT2下游信号分子。研究结果表明,已成功筛选到1株遗传稳定的下胚轴向蓝光不弯曲突变体。遗传分析结果显示,该突变体可能是PHOT2下游信号分子突变,将其命名为p2sa1(phototropin2 signaling associated1)。用100μmol·m–2·s–1强蓝光单侧照射,phot1p2sa1下胚轴向光弯曲缺失,呈现phot1phot2双突变的表型,然而phot1p2sa1在强蓝光下叶绿体避光正常,明显不同于phot1phot2。实验证实P2SA1可能位于PHOT2的下游,参与调节PHOT2介导的拟南芥下胚轴向光弯曲反应。     

再谈禾谷类种子萌发过程中胚轴的伸长

本刊1985年第7期上曾刊登过“种子萌发过程中胚轴的伸长”一文,其中对禾谷类作物种子萌发时胚轴的伸长情况谈得很简单。其后又陆续进行了一些与此有关的试验和观察,现将结果整理介绍如下,作为对前文的一点补充。 (一)禾答类作物胚轴的伸长类型