IAA conjugates与bound IAA

IAA conjugates(或称conjugated IAA)的化学本质是IAA与葡萄糖、肌醇、天冬氨酸等以糖苷键、酯键、酰胺键等共价键结合形成的复合物。是1935年由Cholodny NG从禾本科植物种子的胚乳中发现的(Planta 1935,23:289)。1972年Sembdner等[In Carr DJ(ed). Plant Growth Substances 1970. Berlin: Springer-Verlag, 1972. 143]第一次正式提出将这一过程,即植物激素与醇、氨基酸以及低分子量的糖等小分子以共价键结     

IAA合成关键基因iaaM 研究进展

吲哚乙酰胺途径是在根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）和假单孢菌（Pseudomonas savastanoi）中发现的IAA生物合成途径,该途径尚未在植物中发现。色氨酸单加氧酶（IAAM）是该途径的关键酶,其编码基因iaaM已被克隆。利用iaaM转化植株进行IAA的基因工程研究已取得一定进展,已成功改良许多农作物品种。该文将着重介绍iaaM的相关研究概况及其应用实例,并展望其前景。     

水分胁迫对棉花叶片中IAA从含量、IAA氧化酶和过氧化物酶活性的影响

整株干旱降低盐棉46号叶片中的IAA总量,叶龄愈小下降愈多。幼叶中IAA总量的下降主要是结合态IAA减少的结果。气干和-1.7MPa PEG溶液渗透胁迫处理也降低离体成熟叶片的IAA总量,其变化与叶片含水量呈直线相关(r=0.905)。整株干旱处理提高各叶片的过氧化物酶活性,叶龄愈小提高愈多,但IAA氧化酶活性无显著变化。离体和整株干旱时IAA总量的下降,可能是过氧化物酶活性增加所致。     

植物Aux/IAA基因家族生物学功能研究进展

生长素是最重要的植物激素之一,对植物生长发育起着关键调控作用。生长素作用于植物后,早期生长素响应基因家族Aux/IAA、GH3和SAUR等被迅速诱导,基因表达上调。其中Aux/IAA基因家族编码的蛋白一般由4个保守结构域组成,结构域Ⅰ具有抑制生长素信号下游基因表达的作用,结构域Ⅱ在生长素信号转导中主要被TIR1调控进而影响Aux/IAA的稳定性,结构域Ⅲ/Ⅳ通过与生长素响应因子ARF相互作用调控生长素信号。Aux/IAA基因家族在双子叶植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的器官发育、根形成、茎伸长和叶扩张等方面发挥重要作用;在单子叶植物水稻(Oryza sativa)和小麦(Triticum aestivum)中,主要影响根系发育和株型,但大多数Aux/IAA基因的功能尚不清楚。该文主要从Aux/IAA蛋白的结构、功能和生长素信号转导途径方面综述Aux/IAA家族在拟南芥、禾谷类作物及其它植物中的研究进展,以期为全面揭示Aux/IAA家族基因的生物学功能提供线索。     

植物向光运动中IAA横向运输机制初探

植物向光性运动是植物生理学的重要问题之一。Cholodny-Went理论确立了向光运动是IAA横向运输的结果。然而,几十年来,对横向运输机制的解释却是一大难题。笔者对此进行了初步的探讨,认为IAA横向运输是热扩散造成的运输现象。1.光合作用与向光反应的耦合由于类胡萝卜素的吸收光谱与向光反应的作用光谱吻合很好,这种相关性说明类胡萝卜素是向光反应的受光体,其吸收的光波是引起向光反应的原     

烯效唑对水稻幼苗内源IAA含量的影响

研究了烯效唑对3~H-IAA色氨酸合成3~H-IAA的效率及对IAA氧化酶活性的影响,以探讨烯效唑延缓植物生长的作用机理。结果表明,烯效唑对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长的控制效应与其降低内源IAA含量有关,烯效唑浸种处理降低水稻幼苗内源IAA含量有两条途径,其一是提高水稻幼苗IAA氧化酶活性,增强内源IAA的氧化;其二是阻抑内源IAA的合成。烯效唑除阻抑内源赤霉素的生物合成而延缓作物生长外,通过降低内源IAA水平也可能是其延缓作物生长的一个原因。     

紫丁香叶柄离区IAA的免疫组织化学定位

Freezing sections and immunogold-silver staining were employed tothe study on the localization of IAA in petioles of Syringa oblata Lind. At different stages of leaf abscission, the distribution patterns of the silver particles varied in different tissues. In the earlier period of abscission, there were many silver particles in the proximal and distal tissues, but only a few in the abscission zone. The high density of silver particles was found in the phloem of the petiole. The number of silver particles in the abscission zone increase immediately after the protective layer was formed and began to decrease along with the development of the abscission zone. The density of the silver particles became very low when abscission was completed. The formation of protective layer may be the demarcation line of the Stage Ⅰ and Stage Ⅱ during the development of the abscission zone.     

IAA—氧化酶活性及同工酶分析方法的改进

1939年,Mitchell等首先建立了IAA-氧化酶活性的比色方法;1947年Tang(汤玉玮)等在此基础上作了改进。现在通常应用的是Gordon等于1951年在前人基础上再次改进的方法,但此法仍然存在某些不足     

IAA对小麦胚芽鞘质膜蛋白磷酸化的影响

磷酸化／ 脱磷酸化机制是众多信号转导过程中的重要环节,很多信号物质被细胞受体识别后引发蛋白激酶和蛋白磷酸酶活性变化,通过磷酸化／ 脱磷酸化进一步调节多种酶活性而产生各种生理效应。在对生长素ＩＡＡ 的信号转导的研究中,发现ＩＡＡ 处理的小麦胚芽鞘质膜蛋白中蛋白激酶的活性和蛋白磷酸化程度都发生改变,并找到两种受到调节的蛋白激酶。钙离子通道抑制剂ＬａＣｌ３ 阻断了ＩＡＡ 的这种作用,表明Ｃａ２＋参与了ＩＡＡ的信号转导过程。     

玉米素和IAA对番茄子叶再生的影响

高水平的外源ZT抑制番茄子叶不定芽形成,导致畸形芽大量出现,延缓再生芽的生根过程。在低水平的ZT和高浓度的IAA共同作用下,不定芽的再生速度加快,正常芽比例增加,后期生根过程明显加快。     

光敏核不育水稻花药IAA的免疫组织化学分析

首次应用免疫组织化学分析方法对长日和短日处理后的农垦５８Ｓ和对照农垦５８（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．ｓｕｂｓｐ．ｊａｐｏｎｉｃａ）花药中的ＩＡＡ进行了定位研究和相对水平的比较。结果表明,此方法可反映游离态ＩＡＡ在花药中的分布及其相对水平的变化。从雌雄蕊原基形成期至单核晚期的５个时期中,经长日照处理的农垦５８Ｓ花药中的ＩＡＡ水平都低于短日照处理的农垦５８Ｓ及在不同光周期处理下的农垦５８花药。对花     

蚕豆叶片细胞中IAA的胶体金免疫电镜定位

利用胶体金免疫电镜技术对蚕豆(Vicia faba L.)叶片细胞中的IAA定位进行了研究。幼嫩叶片的叶肉细胞中金颗粒主要分布在细胞核和叶绿体中,细胞质及细胞壁也有金颗粒标记。成熟叶片的叶肉细胞中金颗粒主要分布在叶绿体和细胞质,细胞壁也有少量金颗粒标记,液泡中没有发现金颗粒标记。成熟叶片小叶脉的韧皮细胞发现有大量的金颗粒标记,金颗粒主要标记在传递细胞的细胞壁中。小叶脉的维管束鞘细胞中也有很多的金颗粒标记,金颗粒主要分布在叶绿体、细胞质及细胞壁中。幼嫩叶片组织不进行IAA的固定或用正常兔IgG代替IAA抗体染色的对照,很难发现金颗粒标记。对IAA在组织及亚细胞中的定位及其生理意义进行了讨论。     

IAA对小麦胚芽鞘质膜蛋白磷酸化的影响

磷酸化／脱磷酸化机制是众多信号过程中的重要环节,很多信号物质被细胞受体识别后引发蛋白激酶和蛋白磷酸酶活性变化,通过磷酸化／脱磷酸化进一步调节多种酶活性而产生各种生理效应。在对生长素ＩＡＡ的信号转导的研究中,发现ＩＡＡ处理的小麦胚芽鞘质膜蛋白中蛋白激酶的活性和蛋白磷酸化程度都发生改变,并找到两种受到调节的蛋白激酶。钙离子通道抑制剂ＬａＣｌ３阻断了ＩＡＡ的这种作用,表明Ｃａ％２＋参与了ＩＡＡ的信号转导     

猕猴桃Aux/IAA基因家族的鉴定与表达

在猕猴桃全基因组范围内鉴定生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)基因家族,利用生物信息学方法分析其理化性质、结构特征及共线性关系等,并采用实时荧光定量PCR分析Aux/IAA家族基因在不同组织及部分家族成员在外源激素胁迫下的表达模式,为揭示该家族基因在猕猴桃发育过程中的功能奠定基础。结果表明:(1)猕猴桃基因组含有50个Aux/IAA家族基因,编码氨基酸序列介于125~391 aa,蛋白分子量介于14.06~42.48 kD,等电点介于4.33~9.51;Aux/IAA家族基因不均匀的分布于21条不同染色体上,且分布最多的23号染色体上含有11个基因;聚类分析将其分为9个亚族。(2)大部分Aux/IAA家族基因含有4个不同的保守结构域,多数成员均含有Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ结构域,部分基因缺失Ⅰ结构域;基因结构分析表明该家族基因包含1~5个内含子;基因组内序列分析发现该家族基因含有23对重复基因对,包括20对片段重复和3对串联重复;与拟南芥的组间共线性分析发现有36个基因与拟南芥基因存在共线性关系。(3)亚细胞预测显示该家族基因大部分定位于细胞核;启动子顺式作用元件分析发现该家族启动子包含光、激素以及响应生物与非生物胁迫等相关作用元件。(4)实时荧光定量PCR分析表明,Aux/IAA家族基因有组织表达特异性,各成员对外源激素响应的时间和强度不同,绝大多数基因在激素处理的早期下调表达,而AcIAA1a和AcIAA18a相对表达量呈现上调表达,响应模式的差异也说明了Aux/IAA家族各个基因在调控猕猴桃发育过程中功能上的差异性。研究认为,猕猴桃Aux/IAA家族基因具有功能多样性,且存在基因复制现象的基因部分表现出组织表达模式相似性,推测在功能上可能有冗余,在进化过程中该基因可能受到环境胁迫而导致序列的缺失或基因复制。     

Multiple AUX/IAA�CARF modules regulate lateral root formation: the role of Arabidopsis SHY2/IAA3-mediated auxin signalling

In Arabidopsis thaliana, lateral root (LR) formation is regulated by multiple auxin/indole-3-acetic acid (Aux/IAA)–AUXIN RESPONSE FACTOR (ARF) modules: (i) the IAA28–ARFs module regulates LR founder cell specification; (ii) the SOLITARY-ROOT (SLR)/IAA14–ARF7–ARF19 module regulates nuclear migration and asymmetric cell divisions of the LR founder cells for LR initiation; and (iii) the BODENLOS/IAA12–MONOPTEROS/ARF5 module also regulates LR initiation and organogenesis. The number of Aux/IAA–ARF modules involved in LR formation remains unknown. In this study, we isolated the shy2-101 mutant, a gain-of-function allele of short hypocotyl2/suppressor of hy2 (shy2)/iaa3 in the Columbia accession. We demonstrated that the shy2-101 mutation not only strongly inhibits LR primordium development and emergence but also significantly increases the number of LR initiation sites with the activation of LATERAL ORGAN BOUNDARIES-DOMAIN16/ASYMMETRIC LEAVES2-LIKE18, a target gene of the SLR/IAA14–ARF7–ARF19 module. Genetic analysis revealed that enhanced LR initiation in shy2-101 depended on the SLR/IAA14–ARF7–ARF19 module. We also showed that the shy2 roots contain higher levels of endogenous IAA. These observations indicate that the SHY2/IAA3–ARF-signalling module regulates not only LR primordium development and emergence after SLR/IAA14–ARF7–ARF19 module-dependent LR initiation but also inhibits LR initiation by affecting auxin homeostasis, suggesting that multiple Aux/IAA–ARF modules cooperatively regulate the developmental steps during LR formation.     

活性氧对外源IAA诱导的ACC合酶活性的影响

本文试图从活性氧的角度阐明外源IAA诱导ACC合酶活性的机制.绿豆(Phaseolus radiatus L.)幼苗的乙烯产生及ACC合酶活性从萌发的第5天开始上升,到第10天达到高峰,接着下降.10 μmol/L的外源IAA能明显促进绿豆幼苗乙烯的产生及ACC合酶的活性,同时也促进了超氧阴离子自由基(O(-)/(*)2)、过氧化氢(H2O2)的产生.显示外源IAA诱导的ACC合酶的活性与其诱导的活性氧的产生具有某种相关性.外源O(-)/(*)2处理能明显提高绿豆幼苗的乙烯产生速率及ACC合酶的活性,而外源H2O2无论对乙烯产生或ACC合酶的活性均没有明显的作用.外加O(-)/(*)2的清除剂SOD对绿豆幼苗乙烯的产生及ACC合酶活性的提高有一定的抑制作用,而外源过氧化氢酶却没有明显的作用.为此我们可以得出结论:外源IAA诱导的绿豆幼苗ACC合酶活性的提高可能是由于其诱导的O(-)/(*)2产生的升高引起的,这可能也是高等植物中调控乙烯生物合成的机制之一;而IAA诱导的H2O2产率的升高并不是其诱导ACC合酶活性升高的原因.     

ARF和Aux/IAA调控果实发育成熟机制研究进展

生长素是调控果实发育成熟的重要植物激素之一。在生长素介导的信号转导机制中,ARF和Aux/IAA扮演重要的角色。ARF与生长素响应基因启动子区域内的生长素响应元件结合,促进或抑制基因的表达。Aux/IAA通过结构域Ⅲ和Ⅳ与ARF特异性结合,从而调节生长素早期应答基因的转录功能。研究表明,ARF因子参与调控果实形态发育、硬度和糖分积累等,Aux/IAA因子在授粉、果实形态发育等方面作用明显。此外ARF和Aux/IAA之间相互或与自身发生的互作以调控下游基因表达是植物体响应生长素信号的主要机制。介绍了ARF和Aux/IAA的结构特征、在不同植物中的分布状况以及与果实发育成熟的关系,同时讨论了ARF和Aux/IAA互作的研究现状,旨为进一步阐明生长素调控果实发育成熟的机制提供参考。     

转BpCUCt白桦生长特征及内源IAA含量的变化

为了揭示白桦BpCUCt基因的功能,分别构建了BpCUC2启动子及35S启动子驱动的BpCUCt载体,以白桦合子胚为受体开展转基因工作,观察转基因株系表型变化,并测定转基因株系和WT的内源激素IAA含量。结果表明,对比转基因株系生长特性可知,转BpCUCt基因白桦株系比WT矮小,生长也比较缓慢,转基因株系节间距均变长,而ProCUC2：：BpCUCt转基因株系叶片边缘比WT叶片平滑,35S：：BpCUCt转基因株系叶边缘与野生型并无明显区别。由转基因白桦和WT的内源激素IAA含量可知,83.33%的转基因株系左侧叶片、右侧叶片及主脉IAA含量均显著高于WT株系。表明BpCUCt基因在一定程度上与BpCUC2基因表现出相同的功能,同时改变白桦内源生长素IAA的含量。