生长素极性运输在水稻根发育中的作用

生长素极性运输(PAT)在植物生长发育尤其是极性发育和模式建成中起重要作用.采用2种PAT抑制剂TIBA(2,3,5-triiodobenzoic acid)和HFCA(9-hydroxyfluorene-9-carboxylic acid)处理水稻(Oryza sativa L. cv.Zhonghua)幼苗,结果表明:PAT影响水稻根发育包括主根的伸长、侧根的起始和伸长以及不定根的发育.PAT的抑制导致主根变短、侧根和不定根数目减少.外源附加生长素(NAA)可以部分恢复不定根的形成但不能恢复侧根的形成,表明在侧根和不定根的形成上可能具有不同的机制.切片结果表明,30μmol/TIBA处理后并不完全抑制侧根原基的形成,进一步研究表明生长素由胚芽鞘向基部的运输在水稻不定根的起始和伸长中起关键作用.     

生长素极性运输在水稻根发育中的作用

生长素极性运输(PAT)在植物生长发育尤其是极性发育和模式建成中起重要作用。采用2种PAT抑制剂TIBA(2,3,5-triiodobenzoic acid)和HFCA(9-hydroxyfluorene-9-carboxylic acid)处理水稻(Oryza sativa 1.cv．Zhonghua)幼苗,结果表明：PAT影响水稻根发育包括主根的伸长、侧根的起始和伸长以及不定根的发育。PAT的抑制导致主根变短、侧根和不定根数目减少。外源附加生长素(NAA)可以部分恢复不定根的形成但不能恢复侧根的形成,表明在侧根和不定根的形成上可能具有不同的机制。切片结果表明,30μmol／L TIBA处理后并不完全抑制侧根原基的形成,进一步研究表明生长素由胚芽鞘向基部的运输在水稻不定根的起始和伸长中起关键作用。     

植物激素与不定根的形成

高水平的生长素可诱导不定根原基发生,高水平的脱落酸似乎有同样的作用,但效应不如生长素强;赤霉素似乎可增强生长素对不定根原基的诱导作用,却抑制脱落酸的诱导作用;细胞分裂素抑制不定根的发生;且上述激素处理都具有时效性;而乙烯似乎与不定根的发生无直接关系;ＳＡ和ＪＡ在不定根形成中可能只影响内源生长素和细胞分裂素的合成和代谢。     

生长素、乙烯和一氧化氮对拟南芥下胚轴插条形成不定根的调节

研究生长素、乙烯和一氧化氮（NO）对拟南芥下胚轴插条形成不定根的调节,以及生长素和乙烯信号转导成员在IAA促进不定根形成中的作用的结果表明：拟南芥切条以IAA和硝普钠（N0供体）单独处理7d后的不定根形成均受到促进,其中以50μmol·L^-1 IAAμmol·L^-1 SNP的促进作用为最强,乙烯的促进作用不明显;生长素运输和信号转导以及乙烯信号转导相关突变体对IAA促进生根作用的敏感性比野生型有所下降,特别是IAA14功能获得型的突变体。IAA和NO在促进不定根形成中有协同效应。     

木本植物不定根发育的基因表达调控研究进展

不定根由非根器官发育而来,其发育已成为大多数木本植物无性繁殖和工厂化育苗的限制因素,而相关的分子机制还未完全搞清楚。本文介绍生长素与不定根形成关系的基础上,主要针对几种木本植物不定根发生的相关调控基因综述了近年来的研究进展,探讨不定根形成的分子机制,不仅具有重要的理论意义,而且具有潜在的应用价值。     

不定根发生分子调控机制的研究进展

不定根发生问题,既是植物无性繁殖和工厂化育苗实践的核心问题,又是植物发育和形态建成等方面的重要理论问题。由于不定根发生过程的复杂性,到目前为止对其调控机制的了解还十分有限。大量研究证实,不定根发生与植物生长素类物质密切相关,因此现有的研究不仅围绕生长素及其信号传导途径展开,而且还涉及到基因表观遗传学调控水平。目前已经鉴定出一些与不定根发生相关的生长素信号传导因子,如NO、cGMP、microRNAs等。同时,还克隆到一些与不定根发生相关的基因,如OsPIN1、OsCKI1、NPK1、ARL1等。此外,发现DNA甲基化可以抑制DNA与蛋白(MeCP2) 的结合,从而抑制基因转录;microRNA可以使基因沉默来调控不定根的发生状况。本文围绕不定根发生的激素调控、不定根发生的基因调控、不定根发生的生长素信号传导机制、表观遗传调控等几个方面综述了近年来的研究进展。     

外源绿原酸对大豆下胚轴不定根形成的影响

以大豆下胚轴为试验材料,研究了绿原酸(CGA)及其与植物生长调节剂(IAA、IBA)共同作用对大豆下胚轴不定根发生的影响。结果表明,当CGA施用量达到200μmol/L及400μmol/L时,大豆下胚轴生根率分别显著降低了17.8%和26.7%,平均根长分别显著降低了18.7%和35.4%;当植物生长调节剂施用量为2μmol/L时,可显著缓解CGA(100μmol/L)对大豆不定根的抑制作用,使其生根率分别提高12.5%和20.0%,随着生长素施用量的进一步增加(10~50μmol/L),其生根率显著下降;大豆不定根培养24 h内,对照下胚轴基部木质素相对含量降低,CGA处理大豆的木质素相对含量升高。高浓度CGA对大豆不定根形成具有抑制作用,其通过与木质素、生长素的共同作用,实现对大豆不定根发生的调控。     

生长素和模拟微重力效应对大白菜不定根形态发生的影响

在生长素诱导下,大白菜(Brassicacampestris．Spp．Pekinensis)的下胚轴切段显示了一定的发根能力,其中,0．4—1．0mg／LIAA显著地促进大白菜不定根的发生。在生长素诱导24h后,可借助显微切片观察到下胚轴切面明显的解剖学变化首先是中柱鞘内靠近韧皮部的薄壁细胞的细胞质与细胞核变浓,染色加深,部分细胞分裂;随后是分裂的细胞团增大,逐渐形成根原基并分化出根冠。当下胚轴切段培养5天后,大量不定根穿破皮层,达到肉眼可见的程度。同一外植体中不定根的发育是不同步的,下胚轴不同部位的切段具有不同的发根能力;当下胚轴切段在培养基上反插时,提高外源IAA可修饰根发生的极性,提高蔗糖浓度能增强IAA的修饰作用;在模拟微重力效应条件下,不定根发生的极性没有明显变化,但是,增加了外植体对IAA诱导发根的敏感性。本结果为进一步研究不定根发生的分子机制建立了试验系统。     

杨树试管苗嫩茎生根过程中内源IAA的免疫金银定位

生长素类物质在木本植物生根过程中发挥重要作用。杨树生根与生长素的关系及生根过程中内源激素的变化已有大量报道,而生根过程中生长素的组织定位分析则尚未见报道。该文应用免疫化学分析方法对741杨（Populus alba×（P.davidiana×P.simonii）×P.tomentosa）嫩茎生根过程中内源IAA在组织中的分布进行了研究。结果显示,741杨的嫩茎在无外源激素的1/2MS培养基上诱导10天后可生根,14天后生根率达100%。诱导前,嫩茎基部组织中几乎没有IAA信号;诱导8天后,嫩茎基部维管组织中有大量的IAA积累,而且中部的维管组织中也有明显的IAA信号（主要分布在韧皮部和维管形成层）;10天后,形成不定根原基,此时IAA主要分布在根原基;12天后,根原基分化成不定根并突破表皮,IAA在不定根中的分布主要集中在根尖和中柱。该文对741杨的嫩茎生根过程中IAA的组织分布特点及运输途径进行了讨论。     

杨树试管苗嫩茎生根过程中内源IAA的免疫金银定位

生长素类物质在木本植物生根过程中发挥重要作用。杨树生根与生长素的关系及生根过程中内源激素的变化已有大量报道, 而生根过程中生长素的组织定位分析则尚未见报道。该文应用免疫化学分析方法对741杨(Populus alba × (P. davidiana × P. simonii) × P. tomentosa)嫩茎生根过程中内源IAA在组织中的分布进行了研究。结果显示, 741杨的嫩茎在无外源激素的1/2MS培养基上诱导10天后可生根, 14天后生根率达100%。诱导前, 嫩茎基部组织中几乎没有IAA信号; 诱导8天后, 嫩茎基部维管组织中有大量的IAA积累, 而且中部的维管组织中也有明显的IAA信号(主要分布在韧皮部和维管形成层); 10天后, 形成不定根原基, 此时IAA主要分布在根原基; 12天后, 根原基分化成不定根并突破表皮, IAA在不定根中的分布主要集中在根尖和中柱。该文对741杨的嫩茎生根过程中IAA的组织分布特点及运输途径进行了讨论。