GR24,是一种以在独脚金内酯Strigol为框架的基础上人工合成的化学物质。独脚金内酯年由法国、日本、澳大利亚等国的科研人员确认可以和其他激素一起抑制植物地上部分枝,为植物第7大类植物激素。GR24由于在土壤中的不稳定性目前只能够作为实验室的研究材料。
小结
控制腋芽生长的调控系统能够改变植物结构,这个系统中的关键组分是独角金内酯和BRANCHED1基因,其能够抑制芽生长。他们的作用在拟南芥,水稻和豌豆这样的草本模式植物中得到阐述。然而,在木本多年生树种中包括模式树种杨树中的作用,尚未得到明确的证明。本研究中,我们通过对灰杨SLGR24处理检测独角金内酯的作用。我们得到MAX4敲除株系来研究杨树独角金内酯生物合成突变体的结构表型和SL调控基因的表达。
结果表明,模型树杨对GR24的感知能力较强。MAX4敲除株系表现出典型的SL缺失形态。分支模式,节间长度和植株高度的改变能通过嫁接恢复。我们鉴定了假定的BRANCHED1和BRANCHED2基因,为SLs调控BRANCHED1提供了证据。我们的研究结果表明,模型树种杨树芽生长控制的主要调控机制是保守的。这可能有助于进一步的研究,明确SLs和BRANCHED1在树木芽生长的复杂调控中的作用。
MAX4在杨树中的同源基因有两个,PtrMAX4a(Potri.G)和PtrMAX4b(Potri.G),主要在木质部位表达,不包括树皮和发育木质部。得到敲除MAX4a和MAX4b的转基因植株。敲除MAX4株系表现出侧枝和不定根增多,株高和节间距减少等SL缺失表型。
有研究证明抑制芽生长的物质可以在根中合成,并从野生型砧木向上运输到缺SL的接穗中。该方法可以抑制SL缺失突变体分枝增加的表型。本研究中发现采用嫁接的方法同样能减少MAX4敲除株系中侧枝。
BRC1在杨树中同源候选基因(Potri.G和Potri.G)在MAX4敲除株系中显著下调,认为SL与该基因间可能存在正调控关系。
Summary
Plantarchitectureismodifiedbyaregulatorysystemthatcontrolsaxillarybudoutgrowth.Key