GA和其它植物激素的相互作用
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BIOTECHWORLD    生物技术世界植物激素是指在植物体内合成的,对生长发育产生显著作用的微量有机物。五大类传统植物激素分别是:赤霉素(GA),生长素(auxin)、细胞分裂素(CK),脱落酸(ABA),乙烯(ET)。此外新的植物激素也已经被发现,如油菜素内酯(BR),茉莉酸(JA)。这些激素在调节植物的生长和发育方面发挥了重要的作用。
GA在植物整个生命周期的不同发育阶段都发挥作用,包括种子的萌发、叶片的增大、茎的伸长、花的诱导。赤霉素是自分泌信号,产生部位和功能部位在同一细胞。赤霉素的活动区域主要是在分生组织区域。
1 GA 和ABA 之间的作用
GA和ABA在许多发育进程的调节中呈现出拮抗作用。GA促进萌发、生长和开花,然而ABA抑制这些过程。
这两种激素的拮抗关系和它们的比例,调节着胚胎发生到种子萌发过程的转换。在谷类植物种子萌发阶
段,发育中的胚胎释放GA 到糊粉粒细胞中,诱导a-淀粉酶基因的表达。然后这些酶分泌到胚乳中,水解淀粉和蛋白质,提供营养给发育中的胚胎。而ABA则抑制a-淀粉酶的表达。在谷类植物糊粉层的a-淀粉酶的表达受GA的诱导和ABA的抑制,已经成为研究GA和ABA相互作用的经典实验方法。此外,在调节拟南芥根的生长时, GA促进根的生长,ABA抑制根的生长。
2 Auxin 和GA 之间的作用
GA和auxin在许多发育进程的调节中呈现出协同作用,赤霉素和生长素的功能存在部分重叠。
在拟南芥中,GA促进根的伸长,已经被证实需要auxin的参与。能够产生生长素的茎尖被移除后,GA诱导根的伸长被抑制,但加入生长素后这个影响被消除。除了在根中的GA信号途径需要auxin 外, auxin也能够通过正调节GA合成基因的表达,来影响茎中的GA 产量。豌豆和烟草中茎尖的去除减少了茎中活化的GA的水平,这个影响可以通过添加外源auxin来消除。
3 GA 和ET 之间的作用
GA和胁迫相关的激素ET间的相互作用是相当复杂的,既有协同作用也有拮抗作用。
GA促进拟南芥中幼苗根的伸长,这个作用可以被ET抑制。在黄化苗中,ET诱导三重应答,包括顶钩的形成,下胚轴和根的生长的抑制。
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在光下生长的拟南芥幼苗中,GA和ET存在着协同作用;GA促进光下下胚轴细胞的伸长,ET能够增强这种作用。ET在植物胁迫应答中扮演重要角,在氧缺乏情况下,GA和ET存在着正调节作用。在水下部分,ET通过抑制ABA的产生和促进GA的合成,来影响GA 和ABA的比值。
4 GA 和JA 之间的作用
在调节植物的生长、发育和抗逆的不同方面时,GA和JA之间有时表现为拮抗作用,有时表现为协同作用。
GA 和JA在调节下胚轴的伸长,根的生长,开花,和抵抗病原菌方面,显示出了拮抗作用。推测DELLAs(DELLA家族蛋白)和JAZ(茉莉酸受体ZIM结构域蛋白)的相互作用,将会减弱下游转录因子的抑制作用。GA信号会诱导DELLAs降解,废除DELLA-JAZ的相互作用,释放JAZs和转录因子MYC2(MYC转录因子)结合,导致JA诱导的根的生长受抑制[2]。同样的,JA信号也能促进JAZ降解,释放DELLAs,抑制下游转录因子PIF3,导致下胚轴生长受抑制[3]。
中国空难有多少次最近有报道提出了一个GA和JA信号协同作用的机制,并鉴定出了一个调节表皮毛起始的GA信号途径中的信号复合物WD-Repeat/bHLH/MYB。GA和JA诱导DELLAs和JAZ蛋白的降解,激活WD-Repeat/bHLH/MYB  复合物,协同作用诱导表皮毛的起始。
5 GA 和BR 之间的作用
在调节植物细胞伸长的过程中,BR和GA是两个主要的激素。缺少其中之一会导致植物生长的减少和矮小。
之前有报道核染体重构因子PKL/EPP1,抑制拟南芥中光形态发生作用。PKL能够和光信号途径中重要组分PIF3发生相互作用,以及和BR信号途径的重要组分BZR1发生相互作用。在整合光照/黑暗、BR和GA信号途径调节植物生长和发育方面,PKL扮演了一个关键作用[4]。跨年的说说朋友圈
Tong H,et.报道BR能够通过调节水稻中GA的新陈代谢,来控制水稻细胞的伸长。在自然生理条件下,BR通过调节GA新陈代谢相关基因的表达,来促进GA的积累,进而刺激细胞的伸长。作为一个反馈作用机制,GA普遍抑制BR的合成和BR的应答[5]。
机械键盘茶轴6 结论
GA和其它激素间的作用既有相互促进,也有相互抑制,也存在着反馈调节作用。本文中涉及到的GA与其它激素间的相互作用关系如图1。某些发育过程不止两种激素参与。比如,GA,CK和auxin 三种激素相互作用促进光下幼苗的伸长[1];在SAM的发育中GA,CK 和auxin三种激素都存在[6]。植物激素间的相互作用机制是非常复杂的,目前的知识仅仅是不同植物激素相互作用网络中的冰山一角。参考文献
[1]Saibo NJM, Vriezen WH, Beemster GTS, Van der Straeten D.Growth and stomata development of Arabidopsis hypocotyls are controlled by gibberellins and modulated by ethylene and auxins.Plant J,2003,33:989-1000.
[2]Hou X., Lee L.Y., Xia K., Yan Y., Yu H. DELLAs modulate jasmonate signaling via competitive binding to JAZs. Dev. Cell,2010,19:884-894.
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夏慧
(武穴中学  湖北武穴  435400)
摘要:目前已知的植物激素主要有赤霉素(GA),生长素(auxin)、细胞分裂素(CK),脱落酸(ABA),乙烯(ET),油菜素内酯(BR),茉莉酸(JA)等。植物体内往往是几种激素同时存在,共同调控着植物生长发育进程中的任何生理过程。因此,根据前人的研究成果,对GA和其它激素间的相互作用进行了总结归纳。
奔赴星空关键词:GA;auxin  CK  ABA  ET  JA  BR  相互作用中图分类号:G4文献标识码:A 文章编号:1674-2060(2015)08-0227-01

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