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      局部激素的產(chǎn)生是植物發(fā)育的根本問題
      
			
      
				2019-03-12 10:46:49
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      根據(jù)北卡羅來納州立大學的一項新研究，植物根源依賴于當?shù)厣a(chǎn)的一種關(guān)鍵激素，它可以控制許多方面的發(fā)展和對環(huán)境變化的反應(yīng)。該研究揭示了植物激素生長素何時何地產(chǎn)生的重要性，并探討了生長素合成與運輸過程中生長素在整個植物中的相互作用。
      

      局部激素的產(chǎn)生是植物發(fā)育的根本問題
      

      具體而言，該研究表明，需要局部生長素的產(chǎn)生以保持植物健康。也就是說，如果生長素不在根中產(chǎn)生，則根將退化，或者如果生長素不是在正確的地方和花中的正確時間制造，則花將是無菌的，盡管激素可以在整個植物中運輸。
      

      “我們知道生長素是如何在植物內(nèi)運輸?shù)囊约爸参锶绾螌ιL素產(chǎn)生反應(yīng)，但令人驚訝的是我們直到最近才知道植物如何以及在何處生長生長素，”北卡羅來納州立大學博士后研究員Javier Brumos說道。描述該研究的論文的作者。
      

      關(guān)于生長素運輸?shù)脑缙诩僭O(shè)認為，這種激素是在幼葉和莖尖中產(chǎn)生的，并沿著植物“向下”進入莖和根以促進植物的發(fā)育和生長。后來的研究揭示了生成生長素的分子機制，并證明了根和芽中細胞之間的局部生長素的產(chǎn)生和運動。
      

      “這導致了一個問題，即根系中生長素的局部生產(chǎn)有多么重要 - 即生長素從根細胞轉(zhuǎn)移到根細胞而不是從芽中轉(zhuǎn)移到植物發(fā)育中，”Brumos說。
      

      通過對擬南芥或芥菜雜草的各種優(yōu)雅實驗，北卡羅來納州研究人員展示了植物根部局部生長素生產(chǎn)的重要性。
      

      首先，研究人員通過將健康的，生長素產(chǎn)生的枝條移植到不產(chǎn)生生長素的根上來制造雜交植物，以觀察生長素是否可以從枝條轉(zhuǎn)移到根以保持根健康。當沒有當?shù)厣a(chǎn)的生長素時，根系退化。研究人員還進行了相反的實驗，將無生長素的芽移植到生長素產(chǎn)生的根上。這些根源是可行和健康的。
      

      接下來，研究人員在生長素缺陷幼苗的枝條上放置生長素糊狀物，以確定生長素是否可以通過激活位于根尖組織中的干細胞(稱為分生組織)而轉(zhuǎn)運至根部以維持健康的根。雖然這種生長素糊劑有助于創(chuàng)造一些新根，但這些根源很快就會退化。
      

      “事實證明，植物可以選擇在他們想要積累的地方生長生長素，而不是總是從植物的其他部分帶來生長素，”NC的植物和微生物生物學系助理教授Anna Stepanova說。國家及相應(yīng)的論文作者。“當?shù)厣a(chǎn)的植物生長素對于保持干細胞生態(tài)位是必需的。如果根部沒有局部生長素，植物就會失去根分生組織活動而根部會退化。”
      

      研究人員還阻止了植物利用特定化學抑制劑生產(chǎn)生長素的天然能力，而是插入已知可生成生長素的細菌基因。然后可以通過施加熱量來激活細菌基因以在根或芽中隨意產(chǎn)生生長素。同樣，具有根生成的生長素的植物具有活的根，而依賴于來自芽的生長素轉(zhuǎn)運的植物具有錯誤的根。
      

      本文還更仔細地研究了生長素在根外和根內(nèi)的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)運，表明如果根中的生長素運輸系統(tǒng)起作用，外部施用的生長素可以節(jié)省生長素饑餓的分生組織。但如果生長素運輸在根細胞中被阻斷，則根的健康依賴于當?shù)氐纳L素產(chǎn)生：如果在正確的時間沒有在正確的地方制造激素，則根部枯萎并死亡。
      

      研究人員還研究了局部生長素在花和葉中的作用，并再次看到這種激素生物合成的位點是關(guān)鍵的，在這種情況下，對于完全生育和正常的葉子發(fā)育。
      

      “這項研究的主要信息是，當?shù)氐纳L素生產(chǎn)和運輸共同促進植物健康。通過這種合作行動，植物可以保持健壯的干細胞生態(tài)位，因此即使在惡劣的條件下也能生存和生長，”Jose Alonso說。他是北卡羅來納州植物和微生物生物學教授，也是生長素專家，他與Brumos和Stepanova共同構(gòu)思了這項研究。
      
			

			
        
      
			
      
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