大量研究表明,油菜素內酯（brassinosteroid, BR）在調控植物根發(fā)育過程中具有重要作用。本研究對BR在植物根發(fā)育過程中調控作用的研究進展進行了綜述。闡述了BR特異的生物合成途徑及其關鍵合成酶基因DWF4、CPD、DET2、CYP85A1、DAS5和轉錄因子Dof在根發(fā)育中的調控機制;BR對根尖干細胞生態(tài)位、分生組織區(qū)、細胞伸長區(qū)、過渡伸長區(qū)及分化區(qū)連續(xù)發(fā)育的調控機制;并歸納總結出BR與生長素（Auxin）、脫落酸（abscisic acid, ABA）、乙烯（Ethylene）、茉莉酸（jasmonate acid, JA）等植物激素間調控根器官發(fā)育的互作方式,對闡明BR對植物根發(fā)育的調控機理具有重要意義。 

【文章來源】：分子植物育種. 2020,18(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

油菜素內酯的生物合成途徑(Zhao and Li,2012)

側根及根毛的形成，可增加根表面積及對周圍土壤環(huán)境中營養(yǎng)成分的有效吸收率。根毛是分化區(qū)表皮毛細胞形成的薄管狀結構。BR活性增強時，激活H細胞與N細胞中轉錄因子WER(WEREWOLF)并抑制BIN2激酶活性，降低轉錄因子EGL3(EN-HANCER OF GLABRA3)和TTG1(TRANSPARENT TESTA GLABRA1)的磷酸化抑制，形成WER-EG-L3-TTG1和WER-GL3-TTG1復合物并被激活，進一步調控胞內富含亮氨酸拉鏈結構的轉錄因子GL2(GLABRA2)基因表達，促進N細胞內轉錄因子CPC(CAPRICE)積累，CPC轉移至臨近H細胞中抑制WER和GL2表達并促進受體激酶SCM(SCRAM-BLED)積累，SCM抑制WER的活性從而抑制H細胞中GL2的表達并誘發(fā)根毛形成。當不存在BR信號時，WER表達較少并活化BIN2，活化后的BIN2使兩類細胞中EGL3和TTG1磷酸化，使EGL3從H細胞向N細胞轉移，使WER-EGL3/GL3-TTG1復合物的形成和活性降低，抑制GL2的形成(Cheng et al.,2014)(圖2B)。側根形成多數(shù)在于多種激素信號互作。擬南芥根中，葡萄糖可通過BR作用增加生長素在根中運輸(Gupta et al.,2015)，其中高活性BR可誘導生長素阻遏基因負調控生長素信號，抑制側根形成。而低活性BR則通過調節(jié)生長素運輸，促進側根的形成(Kim et al.,2006)。這意味著，生長素調控側根的形成與根中BR濃度的大小存在相關性。由此揭示，植物激素互作在根發(fā)育中的重要性。近期研究發(fā)現(xiàn)，BRS1為BRI1抑制因子，該基因通過編碼絲氨酸羧肽酶調控擬南芥?zhèn)雀黄苾绕�、皮質和表皮；同時BRS1在根內皮層中表達，積累于側根原基圓頂周圍細胞中，調控植物側根發(fā)生(Deng et al.,2017)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]油菜素內酯對水稻根系發(fā)育的調控作用[J]. 趙雪松,王倩,閆青地,趙亞林,王鳳茹,董金皋.  中國細胞生物學學報. 2016(10)
[2]植物激素調控側根發(fā)育的生理機制[J]. 邢國芳,馮萬軍,牛旭龍,張春來,馬金虎,郭平毅.  植物生理學報. 2015(12)
[3]油菜素內酯合成酶基因DAS5促進楊樹生長及提高抗旱性的作用[J]. 王沛雅,周劍平,王治業(yè),張軍,強維亞,楊濤,郭琪,楊暉.  植物學報. 2014(04)

碩士論文
[1]超量表達AtDWF4基因對芥菜生長發(fā)育及抗寒性的影響[D]. 蘭彩耘.西南大學 2016



本文編號：3560509