生长素与植物根尖干细胞巢的维持

干细胞巢的维持与后代细胞的分化是多细胞高等生物个体发育的基础。生长素对植物茎尖和根尖分生组织的形态建成, 尤其是对位于植物这2个末端的分生组织中心的干细胞巢的活性维持起着至关重要的作用。该文综述了近几年在植物根尖干细胞发育领域的研究进展, 主要阐释了PLT蛋白途径、SCR-SHR蛋白途径以及环境因子多信号调控模块维持植物根尖分生组织中干细胞巢稳定的机制, 揭示了生长素可以通过就近合成、极性运输以及信号转导3种方式参与这些信号模块的调控, 从而维持生长素在根尖静止中心细胞附近干细胞巢的浓度梯度, 精确地平衡植物干细胞巢中细胞的增殖与分化。     

生长素信号传导研究进展(综述)

近年来,植物激素的信号传导研究已取得突破性进展。本文就生长素的信号传导通路研究,包括生长素应答基因(Aux/IAA),生长素调节因子(ARF)以及感应突变体的研究进行综述。     

生长素调控植物根尖干细胞维持研究取得重要进展

和动物不同,高等植物只能固着生长的特点决定了其能够根据复杂的环境条件不断地调整器官的发生和发育进程。植物生长发育的这种可塑性是由于在茎尖和根尖生长点分生组织中央有一个具有持续分裂能力和分化功能的干细胞组织结构。这些干细胞伴随着植物的一生,它们的分化不仅产生了所有的地上和地下器官,而且会根据内外环境信号来决定器官的发生、生殖生长、成熟和衰老等生物学过程。因此植物干细胞是生长发育的源泉和信号调控中心。     

植物生长素受体

扼要介绍了生长素结合蛋白ABP1和泛素-蛋白酶体SCFTIR1作为生长素受体研究的新进展,并以这2种受体为基础初步分析了植物生长素受体体系的内容和范围。     

大豆根尖维管组织分化和静止中心

用~3H-胸腺嘧啶核苷标记的自显影方法测定了大豆根尖的静止中心。结果表明在萌发后24小时产生,其高度为最大值,随着天数增加静止中心的高度逐渐减小。静止中心的高度与根的直径显著相关(r=0.94,p=0.01)。用显微光度计测定了静止中心细胞核的DNA 含量,大部分细胞在2c 水平,处在 G_1期。大豆根尖的静止中心与维管组织分化水平不相关,静止中心不直接控制维管组织的分化。     

拟南芥突变体在生长素信号传导中的研究进展

近年来,在植物激素的信号传导研究上已取得突破性进展.生长素的信号传导通路研究除了在生长素结合蛋白(ABP)上有所进展外,在生长素应答基因(Aux IAA),生长素调节因子(ARF)以及感应突变体的研究上也取得较大进展.对生长素运输通路及PIN1蛋白的功能和其抑制剂的研究也使对生长素信号传导的认识更清楚.生长素应答基因(Aux IAA)是生长素处理后快速诱导的基因.Aux IAA蛋白具有组织特异性(例如SAU蛋白)可以用来研究外源激素对植物生长发育的影响.生长素调节因子(ARF)与生长素应答基因的启动子序列具有特异性结合,Aux IAA蛋白与生长素调节因子(ARF)相互作用,并引发一系列蛋白质降解.使用转基因的拟南芥突变体,能有效地研究生长素在植物体内的特异性分布.借助运输载体抑制剂,可以对生长素的极性运输有更深入的了解.已经证明PIN蛋白参与生长素运输并与肌动蛋白有关.而且生长素参与了赤霉素介导的植物伸长反应.     

生长素介导环境信号调控植物的生长发育

植物是一类营固着生活的自养型生物, 如何更好地适应周围环境对植物的生存至关重要。生长素是调控植物生长发育的重要激素之一。近年来的研究发现, 生长素不仅能够响应内在的发育信号, 而且能够介导各种环境信号, 参与植物生长发育和生长反应的调控。该文主要从光信号、温度信号、重力信号、营养元素和金属离子信号等方面重点阐述生长素如何介导上述各种不同的环境信号, 从而调控植物的生长发育。     

生长素结合蛋白研究进展

生长素(auxin)是植物体内普遍存在的一类植物激素,它对植物的生长发育起着多方面的调节作用,如促进细胞伸长,诱导细胞分化,促进生根和单性果实(parthenocarpic fruit)的发育等,同时生长素还抑制芽的发生及果实的衰老。生长素作用机理的研究表明,生长素可以诱导一些特殊基因的快速表达,促进RNA和蛋白质的合成。因此,生长素可能是通过调节基因的表达来发挥作用。“酸生长理论”(acid growth theory)则认为,在细胞膜上存在着生长素的受体,生长素与之结合后激活了细胞质膜上的质子泵,破除了细胞壁纤维结构间的交织点,细胞壁的可塑性增加,从而使细胞伸长。尽管对“酸生长理论”一直存在争议,但植物体内存在生长素受体的证据在不断积累。70年代末,关于生长素受体的研究工作虽已全     

植物生长素反应因子研究进展

生长素反应因子（ARFs）是植物生长和发育的重要调节因子,在生长素早期反应蛋白（Aux／IAAs）的参与下,通过和生长素反应基因启动子区AuxRE元件的JTGTCTC序列结合,共同调控这些基因的表达。近年来关于生长素反应因子的分子结构和ARF与Aux／IAA的相互作用及其对植物生长和发育的影响、作用的靶基因以及分子机制受到人们的重视,并在这些方面做了大量的研究。     

生长素调控植物株型形成的研究进展

高等植物通过调节顶端分生组织和侧生分生组织的活性建立地上株型系统,分生组织的活性受环境信号、发育阶段和遗传因素的综合调控,植物激素参与这些信号的整合。顶端优势是植物分枝调控的核心问题,而生长素对顶端优势的形成和维持发挥关键作用。本文综述了近几年与植物地上部分株型形成相关的生长素合成代谢、极性运输及信号转导领域的研究进展,并提出了展望。     

生长素与乙烯信号途径及其相互关系研究进展

长期的研究表明,生长素在调节植物生长发育的各种生理活动中起关键作用,但对它如何调控这些生理活动却缺乏系统和深入的了解。最近,细胞核内生长素信号途径的发现为揭示其作用机制带来了曙光。乙烯参与果实成熟及植物对逆境的反应等生理活动,其信号途径也已得到部分阐明。越来越多的证据表明,乙烯的作用与生长素对植物生长发育的调控之间有密切的联系。该文概述了生长素与乙烯信号途径的研究进展及其相互关系,讨论了生长素在植物三重反应中的作用;并对生长素与乙烯相互关系研究中存在的问题及研究前景进行了探讨。     

Auxin and ethylene interactions control mitotic activity of the quiescent centre, root cap size, and pattern of cap cell differentiation in maize

Root caps (RCs) are the terminal tissues of higher plant roots. In the present study the factors controlling RC size, shape and structure were examined. It was found that this control involves interactions between the RC and an adjacent population of slowly dividing cells, the quiescent centre, QC. Using the polar auxin transport inhibitor 1-N-naphthylphthalamic acid (NPA), the effects of QC activation on RC gene expression and border cell release was characterized. Ethylene was found to regulate RC size and cell differentiation, since its addition, or the inhibition of its synthesis, affected RC development. The stimulation of cell division in the QC following NPA treatment was reversed by ethylene, and quiescence was re-established. Moreover, inhibition of both ethylene synthesis and auxin polar transport triggered a new pattern of cell division in the root epidermis and led to the appearance of supernumerary epidermal cell files with cap-like characteristics. The data suggest that the QC ensures an ordered internal distribution of auxin, and thereby regulates not only the planes of growth and division in both the root apex proper and the RC meristem, but also regulates cell fate in the RC. Ethylene appears to regulate the auxin redistribution system that resides in the RC. Experiments with Arabidopsis roots also reveal that ethylene plays an important role in regulating the auxin sink, and consequently cell fate in the RC.     

植物侧根发育的研究进展

侧根是植物根系的重要组成部分,其发生和发育受到内源植物激素和外界环境因素的共同影响。生长素在侧根发生起始、侧根原基的发育和侧根突破母体表皮等阶段均发挥关键作用。研究侧根的发育和形态解剖结构以及信号调控途径等,都具有重要的理论和实践意义。本文结合近年来的研究进展,综述了拟南芥和水稻侧根发育的详细过程和影响因素,重点关注生长素在侧根原基发生和发育过程中的作用。     

生长素在微生物调控根发育过程中的作用

很多微生物通过分泌生长素和生长素前体与植物建立了有益的关系并改变植物根系的形态结构,此外,微生物分泌的其他代谢产物也能改变植物生长素信号通路。因此,生长素和生长素信号通路在微生物调控植物根系发育的过程中起着至关重要的作用。该文从生长素合成、生长素信号和生长素极性运输3个方面总结了生长素在微生物调控植物根系发育过程中的作用,主要包括微生物增加了植物内源生长素的含量、增强了生长素的信号和调控PIN蛋白的表达水平,进而如何调控植物生理和分子水平来适应微生物对其根系的改变,为进一步开展该方面的研究奠定了基础。     

生长素通过MAPK介导的超长链脂肪酸合成调控侧根发育

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号级联通路是真核生物中高度保守的重要信号系统,通过激酶逐级磷酸化传递并放大上游信号,进而调控细胞反应。MAPK信号通路不仅介导植物响应环境变化,而且在调节植物生长发育过程中发挥重要作用。近期,山东大学丁兆军课题组研究发现,植物重要激素生长素能够通过激活MPK14调控下游ERF13的磷酸...     

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.     

甲硝唑诱导蚕豆根尖细胞微核的研究

本实验研究了甲硝唑诱导蚕豆根尖细胞微核的效应。实验表明：(1)浓度为0.1、6、12、40和500 mg/L甲硝唑均能使蚕豆根尖细胞微核率显著增加,且蚕豆根尖细胞微核率和甲硝唑浓度之间存在明显的剂量-效应关系;(2)甲硝唑能引起DNA损伤,具有分子诱变剂的性能。     

The Control of Lateral Root Development in Cultured Pea Seedlings. II. Root Fasciation Induced by Auxin Inhibitors

Lateral root development in cultured seedlings of Pisum sativum (cv. Alaska) was modified by the application of auxin transport inhibitors or antagonists. When applied either to replace the root tip or beneath the cotyledonary node, two auxin transport inhibitors, 2,3,5-triiodobenzoic acid (TIBA) and 3,3a-dihydro-2-(p-methoxyphenyl)-8H-pyrazolo[5,1-α]isoindol-8-one (DPX-1840), increased cell division activity opposite the protoxylem poles. This resulted in the formation of masses of cells, which we are calling root primordial masses (RPMs), 2 to 3 days after treatment. RPMs differed from lateral root primordia in that they lacked apical organization. Some roots however developed both RPMs and lateral roots indicating that both structures were similar in terms of the timing and location of cell division in the pericycle and endodermis leading to their initiation. Removal of the auxin transport inhibitors allowed many of the RPMs to organize later into lateral root primordia and to emerge in clusters. When the auxin, indoleacetic acid (IAA) was added to the growth medium along with DPX-1840, 3 ranks of RPMs now in the form of fasciated lateral roots emerged from the primary root. The auxin antagonist, p-chlorophenoxy-isobutyric acid (PCIB), also induced RPM formation. In contrast to DPX-1840 treatment, the addition of IAA during PCIB treatment caused normal lateral root development.