糖對擬南芥幼苗初生根生長影響的研究.pdf

1、本文以擬南芥野生型Col-0以及光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)突變體hy5-215和cop1-6為材料，研究了糖信號、光信號及赤霉素信號之間相互作用對擬南芥幼苗初生根生長的影響。研究結(jié)果為將來深入研究這些信號之間的相互關(guān)系奠定了一定的理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果總結(jié)如下：
　　在不同糖類（蔗糖、果糖和葡萄糖）中，蔗糖對擬南芥幼苗初生根生長的誘導(dǎo)作用最為明顯。蔗糖可以在黑暗條件下誘導(dǎo)擬南芥幼苗初生根的生長，包括促進(jìn)根的伸長以及根毛數(shù)量的增多;而在光下蔗糖

2、的這種誘導(dǎo)作用不顯著。光下用DCMU抑制擬南芥光合作用會完全抑制擬南芥初生根的生長;如果對被抑制光合作用的擬南芥幼苗用外源蔗糖處理，則可以恢復(fù)擬南芥幼苗根在光下的生長。以上這些結(jié)果說明在擬南芥幼苗初生根的生長過程中光合產(chǎn)物蔗糖有著不可替代的作用。
　　利用光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)突變體的研究發(fā)現(xiàn)光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中HY5與COP1兩種轉(zhuǎn)錄因子對擬南芥初生根的伸長和根毛數(shù)量的調(diào)節(jié)作用截然相反。HY5在光下負(fù)調(diào)節(jié)擬南芥初生根的伸長，正調(diào)節(jié)其根毛的數(shù)

3、量;而COP1在光下正調(diào)節(jié)擬南芥初生根的伸長，負(fù)調(diào)節(jié)其根毛的數(shù)量。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，COP1對蔗糖所誘導(dǎo)的初生根的生長起負(fù)調(diào)節(jié)的作用;而HY5對蔗糖所誘導(dǎo)的初生根的生長起正調(diào)節(jié)作用。尤其是在黑暗條件下蔗糖誘導(dǎo)的cop1-6突變體的根長以及根毛數(shù)量與Col-0相比具有顯著的增加，而hy5-215突變體中表現(xiàn)出抑制作用。而且這些調(diào)節(jié)作用本身不會受到抑制光合作用處理的影響。光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中的這兩種轉(zhuǎn)錄因子對蔗糖所誘導(dǎo)的初生根生長的作用，說明光信

4、號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)與蔗糖在擬南芥初生根生長中有交互作用。
　　用外源赤霉素(GAs)處理擬南芥(Col-0)幼苗不會影響其根的生長狀態(tài)，但是如果抑制了擬南芥內(nèi)源赤霉素生物合成，則會抑制擬南芥初生根的伸長，而且這種抑制作用會隨著PAC（赤霉素生物合成抑制劑）濃度的增加而增加。不論是在光照還是黑暗條件下，赤霉素都會負(fù)調(diào)節(jié)擬南芥初生根根毛的數(shù)量。說明內(nèi)源赤霉素在誘導(dǎo)擬南芥初生根生長過程中具有重要調(diào)節(jié)作用。PAC處理對hy5-215突變體根長基本