生长素和乙烯互作调控硝酸铵诱导的根毛分叉

以野生型拟南芥(WT)及其生长素和乙烯不敏感型突变体(aux1-7、axr1-3、etr1-1和etr1-3)为实验材料,采用固体培养法研究了高浓度硝酸铵对根毛发育的影响,以揭示其调控根毛发育的机制。结果表明:(1)随着外源硝酸铵浓度的逐渐增加,拟南芥根毛伸长受阻,产生大量的分叉根毛。(2)高浓度硝酸铵条件下,外源活性氧或活性氧产生抑制剂二苯基氯化碘(DPI)的添加能抑制高浓度硝酸铵诱导的分叉根毛产生。(3)高浓度硝酸铵条件下,外源生长素或乙烯合成前体物质1-氨基-环丙烷-1-羧酸(ACC)处理能恢复根毛的正常生长,解除高浓度硝酸铵诱导根毛分叉现象。(4)高浓度硝酸铵条件下,外源生长素处理乙烯不敏感型突变体或ACC处理生长素不敏感型突变体均能抑制突变体分叉根毛的形成。研究表明,活性氧、生长素和乙烯都参与了高浓度硝酸铵对根毛发育的过程调控;在硝酸铵诱导的根毛分叉中生长素和乙烯存在相互作用,在缺乏生长素信号通路时,乙烯能够发挥补充作用抑制分叉根毛的产生;在缺乏乙烯信号通路时,生长素也可以弥补缺失乙烯的作用抑制根毛的分叉,但是需要更高浓度的生长素才能充分抑制分叉根毛的产生。     

生长素通过调节赤霉素应答反应促进拟南芥根伸长

前人已证实 ,赤霉素通过减少DELLA蛋白的细胞核内浓度从而降低DELLA蛋白的生长抑制效应 ,拟南芥植物细胞核编码至少 5种DELLA蛋白 (GAI、RGA、RGL1、RGL2和RGL3 )。本实验证实缺少RGA(rga_2 4gal_3 )或GAI(gai_t6gal_3 )的根比突变体gal_3的长。同时缺少RGA(rga_2 4gal_3 )或GAI(gai_t6gal_3 )极大地抑制了gal_3的表型 (短根 )。RGA和GAI共同调节根和茎的伸长。它们的抑制作用可被赤霉素所抵消。当生长素运输或信号传导减弱时使得赤霉素所诱导的根细胞核RGA蛋白降解速度变慢。这说明 :通过生长素参与赤霉素介导的DELL…     

磷和外源生长素对白羽扇豆(Lupinus albus L.)根形态和生理特性的影响

白羽扇豆(Lupinus albus L.)对磷和生长素表现出高度的根系形态和生理可塑性反应, 然而磷和生长素如何调节根形态和生理特性以及它们对根形态和生理的交互效应尚不清楚. 本研究通过水培实验旨在评价磷(0或250 μmol/L)和生长素(10^-8 mol/L NAA)对白羽扇豆根特性的影响及其交互效应. 结果表明, 缺少磷和生长素施用均明显改变了白羽扇豆的根形态(主根长度减少、一级侧根数目增加和排根大量形成)和生理特性(质子释放、柠檬酸分泌和酸性磷酸酶活性增加). 外源生长素的施用增加了缺磷白羽扇豆根系的响应度和敏感性. 磷和生长素对白羽扇豆根系形态和生理具有明显的交互作用. 主成分分析表明, 磷解释了根特性64.8%的信息, 而生长素解释了21.3%的信息, 表明磷供应对白羽扇豆根特性的影响比外源生长素施用更为重要. 白羽扇豆能够通过协调根系形态和生理对外部刺激(如缺磷和施用生长素)作出应答, 以及优化根形态和生理之间的关系从而最大化获取磷素资源.     

人类胰腺中发现一种生长素释放因子

1982年Thorner等从一名肢端肥大症妇女的胰腺中摘除了一个胰岛肿瘤,它能分泌一种生长素释放因子,使患者的垂体前叶分泌过多的生长素。经分离提纯,确定了这种生长素释放因子的氨基酸顺序;并成功地进行了人工合成。这种生长素释放因子是由40个氨基酸组成的直链肽。作者将这种因子称为:“人类胰腺生长素释放因子-40”(human pancreatic growth-hormone-releasing factor-40,简称hpGRF-40)。天然的hpGRF和大鼠下丘脑的生长素释放因子在葡聚精凝胶G 50层析中表现相同的性质,但可用高压液相层析将两者区分。由于(1)大量资料表明,从异位肿瘤中产生的肽与从原位产生的同功能肽之间在结构上有密切联系;(2)高度纯化的大鼠下丘脑生长素释放因子的N端部分氨基酸顺序与bpGRF-40相似;(3)用合成的hpGRF-40和纯化的大鼠下丘脑生长素释放因子在体外实验中得到平行的剂量-反应曲     

生长素反应因子

生长素反应因子(ARF)是1997年发现的新一类转录因子家族,它们与生长素早期反应基因启动子中的生长素反应元件(AuxRE)TGTCTC特异性地结合,调节这类基因的转录活性.文章阐述生长素反应因子和其结构的特点、作用模式的设想的研究进展.     

ABP1:生长素结合蛋白中的超级明星

涵盖拟南芥、玉米等模式植物中生长素信号传递过程中涉及到生长素结合蛋白(Auxin Binding Protein,简称ABP1)的研究进展和最新实验技术。ABP1是一种在植物中广泛存在的低丰度糖蛋白,多以一种β桶为主的同源二聚体的形式出现,C端则能自由地与其它蛋白相互作用。ABP1这种蛋白大多位于内质网腔,也有少量存在于质膜上或附近和细胞壁中。但是,只有位于质膜的ABP1才有生长素结合能力,参与激活多种针对生长素的早期电化学反应。然而,ABP1不像其它受体能控制基因的开关,这就无法解释生长素那形形色色的强大功能。因此,ABP1还不能叫做生长素受体。但是,也不能否认这样一种可能,那就是ABP1位于另一条与基因调控相平行的细胞学信号传递途径中,或至少有关联。到目前为止,在植物生长发育过程中ABP1相当重要,这是勿庸质疑的了,然而,ABP1到底扮演着一个什么样的角色,却还不甚明了。     

三种生长素类似物对月季和蔷薇扦插生根的影响

《高中生物》新教材中安排有“观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响”这一研究性课题。为此,今年上半年我们组织了校生物科技活动小组进行了有关“生长素类似物对植物枝条扦插生根的影响”的实验。考虑到实验的效果及可操作性等因素,我们选择了校园中常见的植物——月季和蔷薇。     

黄腐酸对水稻幼苗根系生长的影响及其与生长素的关系北大核心CSCD

该研究以水稻品种‘宁粳6号’为材料,通过外源使用黄腐酸(FA)与生长素抑制剂共同处理水稻,探究FA对水稻根系生长的影响及其与生长素之间的关系。结果表明:(1)50~800 mg·L^(-1) FA处理水稻幼苗6 d后,当FA浓度超过100 mg·L^(-1)时显著促进水稻种子根的伸长生长;FA浓度超过400 mg·L^(-1)时,与对照组相比水稻的平均侧根长和侧根密度显著增加。(2)与对照相比,低浓度FA处理对水稻幼苗根尖生长素的含量无显著影响,但400 mg·L^(-1) FA处理后显著提高了内源生长素的含量。(3)3μmol·L^(-1)生长素合成抑制剂4-联苯硼酸(BBo)、4-苯氧基苯基硼酸(PPBo)或30μmol·L^(-1)生长素信号转导抑制剂2-(对-氯苯氧)-异丁酸(PCIB)处理均可显著抑制水稻根和侧根的发生;1μmol·L^(-1)生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸(TIBA)可显著抑制水稻种子根的伸长生长与侧根发生,但对侧根长度无显著作用。(4)FA与BBo或PPBo共同处理可显著抑制FA对水稻根系伸长生长与侧根发生的促进作用;TIBA和PCIB分别和FA共同处理水稻,可显著抑制FA对种子根伸长生长的促进作用,且PCIB可显著抑制FA对侧根发生的促进作用,但TIBA对此没有显著影响。研究发现,外源FA可能通过调控植物内源生长素的合成、极性运输或信号转导来调控水稻根的伸长生长和侧根的发育。     

组织培养基光诱导降解的预防

广泛用于植物组织培养基中的天然植物生长素(吲哚乙酸,IAA)在热或光条件下迅速降解。加利福尼亚大学S.J.Nissen和E.G.Sutter发现,普遍用于植物组织培养的人工合成的生长素(吲哚丁酸IAA)在液体MS培养基中对光的稳定性强于IAA,但在固体MS培养基中和IAA一样迅速地降解。他们推测,稳定性的差异是由于琼脂中的盐、微量成分和杂质与光相互作     

每期5题

一、非选择题1.有一实验现象:将生理状况相同的胚芽鞘分成甲、乙两组,甲组给单侧光照,乙组不给光照。同样培养一段时间后,甲组向光弯曲生长,乙则直立向上生长。请简答下列问题:　　(1)本实验结果能证明胚芽鞘具有的生理特性。(2)实验中胚芽鞘的生长方式与植物生长素的调节作用有关。甲组受到单侧光照后,胚芽鞘上部生长素分布的特点是,由于生长素的生理作用而使其向光弯曲生长;此时乙组未受到光照,生长素在胚芽鞘中可能分布,因而导致其直立向上生长。(3)作为对照,若要使乙组同时也受到光照,你会如何设计乙组实验装置?请将你的设计图示于下,并…     

重金属对植物吲哚乙酸合成与分解影响研究进展

生长素在调节植物生长和抗重金属胁迫中具有重要作用。重金属胁迫下植物为维持自身生长,必须维持生长素的内稳态和自身代谢平衡。生长素的内稳态受到生物合成、生长素结合以及水解、代谢失活等生理活动的严格控制。一些涉及生长素合成与分解的相关酶系和基因已被识别或克隆,然而重金属胁迫下与生长素合成与分解有关基因的上调或下调以及相关酶系的激活或失活却研究尚少。揭示植物遭受重金属胁迫后生长素合成与分解变化的机理,可为植物修复实践中合理使用植物生长调节剂提供理论依据。本文以生长素的主要代表物吲哚乙酸(IAA)为例,讨论重金属胁迫下,植物体内IAA合成、分解机制及其赋存形态等方面的研究进展,并从重金属胁迫下植物IAA合成途径的相对重要性、IAA形态变化和作用以及激素间的交互作用等方面探讨了该领域的研究方向。     

酵母单杂交系统分离胡萝卜生长素应答元件结合因子

高等植物胚根发育过程中, 生长素是植物细胞进行分裂、延伸和分化的信号, 对根的形成等起着不可缺少的促进作用. 生长素应答元件(AuxRE)存在于很多生长素诱导基因的启动子中, 并具有对生长素作用的应答活性. 本研究构建了特定发育时期的胡萝卜体细胞胚cDNA-AD融合表达文库, 同时构建了含有生长素应答元件的重组报告质粒. 以生长素应答元件为诱饵, 通过酵母单杂交系统筛选获得1个阳性克隆, 该阳性克隆在酵母中表达的AxRF1蛋白能够在体外结合实验中与生长素应答元件结合, 对AxRF1是否有可能参与胡萝卜体细胞胚中生长素诱导基因的表达调控进行了讨论.     

石刁柏胚乳愈伤组织的诱导及植株的再生

石刁柏已形成细胞的幼嫩胚乳,接种在附加有不同浓度的生长素(NAA)和细胞分裂素(BA)的 MS 培养基上,获得了愈伤组织。愈伤组织的诱导频率随生长素的浓度不同而异,可达65.9—83.1%。将胚乳愈伤组织转移到降低了生长素浓度或只含有低浓度生长素的分化培养基上,可陆续分化芽、根、芽丛和少量胚状体,个别的芽和胚状体能发育成小植株。切取1.5—5cm 长的芽,接种在诱导根的培养基上,或在 IBA50ppm 溶液中浸泡2小时,转移到 MS 基本培养基上,部分芽能生根形成完整植株。     

生长素介导海藻酸钠寡糖调控水稻对镉胁迫的抗性

采用生长素运输抑制剂,探讨生长素是否介导海藻酸钠寡糖(AOS)缓解水稻镉(Cd)胁迫。结果表明,Cd胁迫明显抑制水稻幼苗的生长发育,表现在苗长、地上部生物量和地下部生物量均有不同程度降低;AOS预处理可显著提高水稻植株超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低O_2~(-·)产生速率,使SOD/O_2~(-·)、SOD/POD、SOD/过氧化氢酶(CAT)和POD/O_2~(-·)的比值增加,丙二醛含量下降,苗长、根长及生物量均有一定程度恢复,但会造成H_2O_2在体内有一定累积。生长素信号被阻断后,AOS预处理(Cd+AOS+Y)对水稻Cd胁迫的缓解效应明显受到削弱,表现为苗长、根长等生长指标和抗氧化酶活性均较生长素信号未阻断处理(Cd+AOS)有所降低,补加外源生长素后(Cd+AOS+Y+NAA),各项指标又有所增加,该结果初步表明,生长素信号介导AOS调控水稻对Cd胁迫的抗性。     

植物生长素极性运输调控机理的研究进展

生长素极性运输特异地调控植物器官发生、发育和向性反应等生理过程。本文综述和分析了生长素极性运输的调控机制。分子遗传和生理学研究证明极性运输这一过程是由生长素输入载体和输出载体活性控制的。小G蛋白ARF附属蛋白GEF和GAP分别调控输出载体(PIN1)和输入载体(AUX1)的定位和活性, 并影响高尔基体等介导的细胞囊泡运输系统, 小G蛋白ROP也参与输出载体PIN2活性的调节。本 文基于作者的研究工作提出小G蛋白在调控生长素极性运输中的可能作用模式。     

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.     

IAA浸种对水稻种子萌发过程中蛋白质代谢的影响

在水稻生产中常遇到因收获或贮存失误使种子发芽率降低的情况,我们(1980)曾试用多种生长调节物质浸种,以期提高种子发芽率;结果表明,生长素有明显增进种子发芽的作用。本文试图从生长素(IAA)对水稻种子萌发过程中蛋白质代谢的影响进一步认识生长素促进水稻种子发芽的生理作用。     

吲哚乙酸对向日葵下胚轴生长区单向K~+(~(86)Rb~+)通量的影响

植物生长素在刺激某些植物组织生长的同时促进K~+吸收和H~+分泌(Hager等1971,Cleland1975,赖寿鹏和倪晋山1983),可能是由于生长素刺激位于植物细胞质膜上的H~+泵ATP酶(Scherer 1984,赖寿鹏和倪晋山1985)。但以往的文献中只测定了生长素促进的植物组织对K~+的净吸收速率,即组织中K~+的累积速率或吸收溶液中K~+的减少速率。自从MacRobbie和Dainty(1958)首先运用放射性     

生长素信号转导途径及参与的生物学功能研究进展

生长素参与植物生长和发育诸多过程,调控众多生理反应,在植物整个生命周期中自始至终发挥着调节作用.研究生长素的作用机制,对深入认识植物生长发育的生理过程有着重要的意义.综述了与生长素信号转导途径相关的3类主要蛋白组分:生长素/吲哚乙酸蛋白(auxin/indoleacetic acids proteins,Aux/IAAs)、生长素响应因子(auxin response factors,ARFs)和SCF(SKP1-CDC53/CUL1-F-box)复合体,及相关的SGT1(suppressor of the G2 allele of skp1)基因,并对生长素相关基因表达的模式及其生物学功能进行了总结.     

生长素、细胞分裂素和三十烷醇对米兰空中压条生根的影响

采用滤纸法经对比试验及正交设计试验研究了混合生长素(萘乙酸和吲哚丁酸等量混合物)单用或与苄基腺嘌呤及三十烷醇相配合,对小叶米兰(Aglaia odorata Lour. var. microphyllina DC.,)空中压条生根的影响。发现三类生长物质适当配合或仅用混合生长素,都能大大改善米兰空中压条生根的质量,对加速繁殖有肯定作用。三因素最佳配合每枝压条的用量是:混合生长素3.0,苄基腺嘌呤0.075,三十烷醇10~(-4)毫克。在生产上每枝压条单用混合生长素1.5—3.0毫克亦可获得增加生根数目与根总长度以及提早生根的效果。 讨论了生长物质作用的可能原因,滤纸法及正交设计用于农业生物学试验的优点。