光和赤霉素對擬南芥光形態(tài)建成及木質(zhì)素生物合成的影響.pdf

1、在高等植物體內(nèi)，至少存在三種光受體捕捉光信號：光敏素，藍(lán)光/UV-A受體和UV-B受體，每一種光受體吸收不同光譜的光。光經(jīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)后進(jìn)入植物生長發(fā)育階段影響一系列生長過程如種子萌發(fā)，幼苗生長以及開花時(shí)間等。擬南芥幼苗生長過程已成為研究植物光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)到形態(tài)建成機(jī)制的模式系統(tǒng)。隱花素(cryptochrome)是植物感受藍(lán)光的藍(lán)光受體，它介導(dǎo)藍(lán)光調(diào)節(jié)植物的光形態(tài)建成反應(yīng)，如抑制下胚軸伸長、促進(jìn)子葉伸展及調(diào)節(jié)開花等。除了光受體的作用外，已知許

2、多激素包括生長素，赤霉素(Gibberellin，GA)，乙烯和細(xì)胞分裂素也能調(diào)節(jié)植物生長。光對GA水平的改變也會影響植物生長過程，還不清楚藍(lán)光下GA調(diào)節(jié)植物光形態(tài)建成反應(yīng)。 為了研究藍(lán)光下赤霉素對擬南芥光形態(tài)建成的影響，我們用模式植物擬南芥過表達(dá)35S::GFp.GA20x8-1、35S::GFP-GA20x8-8的突變體株系和以cry1cry2突變體為背景的T-DNA插入突變體scc7-D(suppressors of cr

3、y1cry2 7-dominant)作為研究對象進(jìn)行分析，在藍(lán)光下，過表達(dá)GA20x8基因的SCC7-D、35S::GFP-GA20x8-1、35S::GFP-GA20x8-8的突變體表現(xiàn)出抑制下胚軸伸長，較大的莖尖角度和子葉張開角度等表型。由于缺少藍(lán)光受體cry1和cry2，cry1cry2、SCC7-D突變體表現(xiàn)出對藍(lán)光不敏感，花青素和葉綠素的含量分析結(jié)果也說明隱花素能通過介導(dǎo)藍(lán)光調(diào)節(jié)GA控制部分去黃化表型。去黃化表型分析結(jié)果與光調(diào)

4、節(jié)基因CHS、RBCS、CAB2基因表達(dá)水平的分析結(jié)果一致，同時(shí)藍(lán)光下GA水平降低的植物中不正常表達(dá)光依賴基因。這些研究結(jié)果都說明了隱花素通過調(diào)節(jié)GA抑制光形態(tài)建成，至少是在幼苗早期的階段。 光是植物生長重要的環(huán)境因素。為了研究光和赤霉素對木質(zhì)素生物合成的影響，本文從植物的光受體著手，以擬南芥的幾種不同光受體突變體：紅光、遠(yuǎn)紅光受體突變體(phyA,phyB,phyAphyB)，藍(lán)光受體突變體(cry1，cry2,cry1cry

5、2)和赤霉素生物合成突變體(scc7-D，35S::GFP-GA20X8-1,35S::GFP-GA20x8-8)為材料，采用溴乙酰紫外分光光度法測定不同的光受體突變體的木質(zhì)素含量，同時(shí)采用間苯三酚染色，觀察這些光受體突變體的莖切片。通過上述分析方法研究了不同光受體突變對木質(zhì)素生物合成的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與野生型相比，遠(yuǎn)紅光受體突變體和紅光受體突變體的木質(zhì)素含量偏低，藍(lán)光受體突變體則偏高。這些研究結(jié)果說明遠(yuǎn)紅光和紅光促進(jìn)木質(zhì)素生物合成，藍(lán)