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近期,临沂大学生命科学学院王树才教授团队在FrontiersinPlantScience杂志发表了题为PIP2,AnAuxinInducedPlantPeptideHormoneRegulatesRootandHypocotylElongationinArabidopsis的研究论文,文章研究发现植物肽激素的新家族成员PIP2作为生长素的响应基因,在调节拟南芥根和下胚轴伸长中发挥重要作用。
生长素是传统的植物激素之一,而肽类激素是具有激素活性的肽类。生长素和植物肽激素都对植物生长发育的多个方面进行调控,并且,生长素和植物肽激素之间存在着相互影响(cross-talk)。PIPs(PAMP-INDUCEDSECRETEDPEPTIDES)和PIPLs(PIP-LIKEs)是植物肽激素的新家族,有研究表明,PIPL3/TOLS2(TARGETOFLBDSIXTEEN2)能够调控拟南芥的侧根形成。
本研究发现,PIP2可以作为生长素的响应基因,并且它在调节拟南芥根和下胚轴发育中发挥作用。通过使用定量RT-PCR,研究发现生长素能够诱导PIP2的表达,而不诱导PIP1和PIP3的表达。在生长素响应因子ARF7和ARF19缺失突变体nph4-1和arf19-4中,生长素对PIP2的诱导表达减少。通过创制和描述PIP2的过表达转基因株系和基因编辑突变体,发现PIP2过表达植物幼苗的根长比野生型Col-0略短,但pip2突变体幼苗的根长基本保持不变。为了便于分析比较,本研究还创制了PIP3的过表达转基因材料和基因编辑突变体,以及pip2pip3双突变体。令人惊讶的是,PIP3过表达植物幼苗的根长比PIP2过表达植物幼苗的根长要短,并且pip3突变体幼苗的根也变短。然而,pip2pip3双突变体幼苗的根长与pip3单突变体幼苗的根长基本相似。另一方面,下胚轴伸长测定分析表明,与Col野生型幼苗相比,只有35S:PIP2转基因植物幼苗产生更长的下胚轴。进一步的分析表明,PIP2促进细胞分裂以及下胚轴的细胞伸长。
PIP2affectshypocotylelongation.
综上,本文的研究结果表明,PIP2是一个生长素反应基因,并且PIP2可能通过调节细胞分裂和细胞伸长,以此在调节拟南芥根和下胚轴伸长中发挥作用。
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