细胞分裂素通过干扰胚珠表皮GhPIN3a介导的生长素不对称积累抑制棉花纤维起始

发布时间：2021-04-12 22:27

　　棉花是世界上最重要的天然纤维作物,其纤维是纺织工业主要原材料。我国是世界上最大的纺织品生产国和出口国,棉花生产在我国国民经济中占有十分重要的地位。棉花纤维从胚珠表皮分化发育而来,具有极度伸长的单细胞结构。这一特点使棉花纤维成为研究植物细胞分化和极性生长的理想材料。纤维细胞起始是棉花纤维发育的第一阶段,这一过程决定了纤维细胞的数量,进而影响纤维产量和品质。多种植物激素,如生长素（Auxin）、细胞分裂素（cytokinins,CKs）、赤霉素（gibberellins,GAs）、油菜素类固醇（brassinosteroids,BRs）和茉莉酸（jasmonic acid,JA）等参与调控棉花纤维的起始。吲哚-3-乙酸（indole-3-acetic acid,IAA）是最主要的天然活性生长素。本实验室前期研究发现,生长素在棉花开花当天起始的纤维细胞中特异积累,通过时空精确调控IAA的生物合成,促进纤维细胞的起始,可同步提高棉花的产量和品质。但是,生长素在棉花胚珠表皮纤维与非纤维细胞间不对称分布的形成机制尚不清楚。细胞分裂素与生长素的互作参与调控了诸多植物生长发育的进程。但是细胞分裂素与生... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：162 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

生长素生物合成途径Figure1.1Auxinbiosynthesispathways

1.2 生长素极性运输的化学渗透假说（摘自 Vanneste and Friml, 20hemiosmotic hypothesis for polar auxin transport (adapted from Friml, 2009)透假说指出生长素的极性运输需要生长素内运和外运载体内运载体（auxininfluxcarrier）：1996 年人们从拟南芥中找体 AUX1（图 1.2），为化学渗透假说提供了第一个分子证对生长素不敏感，根向重性丧失。AUX1 基因编码一个类氨

该酶具有 10-20 个跨膜伸展螺旋，参与根尖生长素的分布，可以控制根的向重性生长(Bennettetal.,1996;Marchantetal.,1999)。AUX1 运输生长素需要依赖环境的 pH，它的功能可以被 1-NOA 特异性地破坏(Samuel Yang et al., 2006)。目前在拟南芥中至少已发现 4 个 AUX1/LAX 生长素内运载体，它们参与调节根、叶序等器官的发育。生长素外运载体（auxin efflux carrier）：调控生长素出胞的外运蛋白有两类。一类是 PIN-FORMED（PIN）蛋白；另一类是 ATPbindingcassette（ABC）运输载体 B 家族的 p-糖蛋白（P-glycoprotein）ABCB/PGP。PIN 蛋白的命名源于该家族第一个被发现的成员 PIN1，其突变体表现出类似大头针形状的花序表型(G lweiler et al., 1998)。PIN 蛋白具有多个跨膜结构域，包括两个疏水区和中间一个亲水区，其中疏水区均由 5 次跨膜折叠组成。PIN 蛋白的疏水区氨基酸序列保守，而亲水区氨基酸残基的数目和种类呈现出多样性，由此推测疏水区对于 PIN 蛋白功能的发挥更为重要。另外，在 PIN 蛋白的亲水区发现两个分别包含有一个糖基化和两个磷酸化位点的保守区（图 1.3）(K e eketal.,2009)。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3134090