擬南芥SDM1響應(yīng)糖調(diào)節(jié)根生長(zhǎng)的機(jī)制分析.pdf

1、植物營(yíng)固生生活，根生長(zhǎng)發(fā)育情況決定了植物適應(yīng)環(huán)境的能力，發(fā)達(dá)的植物根系可以確保植物從土壤中吸收更多的水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，以有利于植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。關(guān)于植物根生長(zhǎng)的研究已經(jīng)有諸多報(bào)道，植物根的生長(zhǎng)和光合作用具有緊密的聯(lián)系，通過(guò)光合作用合成的蔗糖，通過(guò)韌皮部裝載運(yùn)輸?shù)礁?，促進(jìn)主根的生長(zhǎng)。植物通過(guò)TOR激酶感知葡萄糖信號(hào)，激活根尖分生區(qū)，促進(jìn)主根的生長(zhǎng)。也有許多糖和植物激素互作相關(guān)的研究，糖作為一個(gè)信號(hào)分子調(diào)節(jié)植物激素的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)，從而調(diào)節(jié)植物

2、的生長(zhǎng)發(fā)育。
　　本研究通過(guò)分隔供糖處理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只有子葉供糖才能恢復(fù)主根的生長(zhǎng)，同時(shí)通過(guò) DR5::GUS和非損傷微電極技術(shù)對(duì)根尖生長(zhǎng)素的含量及活度進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在有糖情況下無(wú)論野生型還是突變體根尖生長(zhǎng)素的水平及活度都很高，而在無(wú)糖條件突變體根尖生長(zhǎng)素的水平和活度相對(duì)于野生型明顯降低。試驗(yàn)中也對(duì)生長(zhǎng)素外流載體PINs和合成相關(guān)基因YUCs進(jìn)行了表達(dá)量分析，發(fā)現(xiàn)糖能夠誘導(dǎo)這些基因的表達(dá)，當(dāng)SDM1的突變會(huì)導(dǎo)致無(wú)糖條件下PINs和Y

3、UCs相關(guān)基因的表達(dá)明顯下調(diào)。SDM1的突變會(huì)導(dǎo)致擬南芥幼苗萌發(fā)早期不能正常完成光形態(tài)建成，子葉是植物幼苗發(fā)育過(guò)程中生長(zhǎng)素合成的主要部位，光合糖含量的降低同時(shí)導(dǎo)致子葉生長(zhǎng)素合成的降低，進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)往根部的糖和生長(zhǎng)素降低，導(dǎo)致主根不能正常的生長(zhǎng)。SDM1在擬南芥生長(zhǎng)發(fā)育中的重要的調(diào)節(jié)功能為陸地棉中該基因的同源基因的研究提供了一個(gè)啟示。通過(guò)對(duì)不同物種間SDM1的進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn)，SDM1在植物中普遍存在，且進(jìn)化上高度保守，其中擬南芥和棉花中，SD