Maintenance of embryonic auxin distribution for apical-basal patterning by PIN-FORMED-dependent auxin transport in Arabidopsis

doi:10.1105/tpc.105.034637

.2005年9月；17(9):2517-26.

doi:10.1105/tpc.105.034637。 Epub 2005年7月29日。

拟南芥PIN-FORMED依赖性生长素运输维持胚胎生长素分布的顶基模式

多尔夫·魏杰斯¹, 法官索尔, 奥利维尔·梅特里特, 基里·弗里姆, 卡琳·荣格, 葛兰·桑德伯格, 保罗·胡伊卡斯, 雷姆科·奥夫林加

附属公司

PMID： 16055631
预防性维修识别码：项目经理1197431
DOI（操作界面）： 10.1105/tpc.105.034637

拟南芥PIN-FORMED依赖性生长素运输维持胚胎生长素分布的顶基模式

多尔夫·魏杰斯等。植物细胞. 2005年9月.

.2005年9月；17(9):2517-26.

doi:10.1105/tpc.105.034637。 Epub 2005年7月29日。

作者

多尔夫·魏杰斯¹, 法官索尔, 奥利维尔·梅特里特, 基里·弗里姆, 卡琳·荣格, 戈兰·桑德伯格, 保罗·胡伊卡斯, 雷姆科·奥夫林加

附属

¹发育遗传学，莱顿大学生物学研究所，Clusius实验室，2333 AL Leiden，荷兰。

PMID： 16055631
预防性维修识别码：项目经理1197431
DOI（操作界面）： 10.1105/tpc.105.034637

摘要

植物胚胎中模式形成的分子机制尚不清楚。最近的分子和细胞研究，结合早期的显微外科、生理学和遗传学工作，现在开始确定一个模型的轮廓，其中信号分子生长素的梯度在胚胎模式中起着中心作用。这些梯度是如何建立和解释的，这是相对清楚的，但如何保持这些梯度仍未解决。在这里，我们研究了生长素生物合成、结合和运输途径对维持胚胎生长素梯度的贡献。通过吲哚乙酸-色氨酸单加氧酶或吲哚醋酸-赖氨酸合成酶的区域特异性条件表达，以及用于生长素生物合成或结合的细菌酶，调控胚胎中生长素的稳态。无论是生长素生物合成的操作还是生长素结合的操作都不会干扰胚胎中的生长素梯度和模式。这一结果表明，在胚胎中缓冲生长素梯度是一种补偿机制。化学和遗传抑制表明，生长素转运活性，尤其是PIN-FORMED1（PIN1）和PIN4蛋白的转运活性，是维持这些梯度的主要因素。

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数字

**图1。**
生长素浓度的操纵*国际原子能机构*或*国际机场联盟*表达式。**（A）**一个5岁的职业选手*LTP1≫iaaM公司*F1幼苗下胚轴长，子叶小，外生。**（B）**三名4周龄职业选手*LTP1≫iaaM公司*代表iaaM诱导表型的不同类别（I、II和III）的F1植物。每个表型类别的游离IAA浓度（pg/mg鲜重，白色数）和GUS活性（pmol 4-甲基伞形酮/mg蛋白质/min，蓝色数）均显示。括号中的数字表示平均值的标准误差。插图显示专业*LTP1≫iaaM公司*具有针状花序结构的F1植株。**（C）**一个5岁的职业选手*LTP1≫iaaL*F1幼苗子叶大，下胚轴和根短。下胚轴根连接和根尖**（A）**和**（C）**分别用黑色和白色箭头标记。**（D）**一个5岁的职业选手*LTP1≫iaaL*倒置生长的F1代幼苗表明了向重力生长的缺陷。

**图2。**
的表达式*国际原子能机构*或*国际机场联盟*在*拟南芥*胚胎。EF之间杂交产生的F1胚胎*国际原子能机构*(**[A]**到**[女]**)或EF国际机场联盟(**【G】**到**【L】**)植物和ACT proRPS5A型(**[A]**,**【B】**,**【G】**、和**【H】**)，ACT专业*贷款第一期*(**[中]**和**[我]**)、ACT poSTM公司(**【D】**和**[日本]**)，Q0990(**[英]**和**[K]**)、J3281（F），或M0167（左）线。胚胎**（A）**到**（D）**和**（G）**到**（J）**GUS活性染色长达18小时。尽管GUS活性报告显示强烈的GAL4:VP16依赖性基因激活，但胚胎表现出野生型表型。胚胎**（E）**,**（F）**,**（K）**、和**（左）**在落射荧光显微镜下观察。绿色信号（箭头、中央组织**[英]**和**【K】**; 悬吊**[女]**，并在**【L】**)标记GAL4:VP16依赖的活性*mGFP5-ER型*报告基因。

**图3。**
*DR5版本-GFP*体外活性-培养*国际原子能机构*-表达胚胎。*DR5版本-GFP*野生型报告基因活性（绿色）(**[A]**到**[女]**)和专业人士*RPS5A≫iaaM*一层(**【G】**到**【L】**)胚胎(**[A]**,**[中]**到**【G】**、和**[I]**到**【L】**)和幼苗根尖(**【B】**和**【H】**).（A）和**（G）**胚胎在未补充培养基上培养2天*RPS5A≫iaaM*胚在根尖、子叶尖端和血管外细胞中显示出增强的荧光（箭头所示）。**（B）**和**（H）**4-d龄幼苗的根尖在固体培养基上发芽。插图显示了相应成熟胚的根尖区域。请注意，proRPS5AõiaaM公司胚根和幼苗根的GFP荧光增强。**（C）**和**（一）**用在10μM 2,4-d存在下培养2 d的种子制备的胚胎。注意两个胚胎的荧光增强和扩大。**（D）**和**（J）**用在1 mM Trp存在下培养3天的未成熟种子制备的胚胎。注意Trp不会改变*DR5版本-GFP*野生型活性，但强烈增强pro的荧光*RPS5A≫iaaM*胚胎。**（E）**,**（F）**,**（K）**、和**（左）**在5μM浓度下培养3天的种子制备的胚胎(**[英]**和**【K】**)或10μM(**[女]**和**【L】**)国家行动计划。注意野生型胚胎**（E）**完全分开子叶，而亲*RPS5A≫iaaM*胚胎**（K）**融合了子叶（箭头所示）。用10μM NPA，两个胚胎的子叶完全融合(**[女]**和**【L】**).

**图4。**
*针脚1-3*和*引脚4-3*突变体对生长素平衡的改变高度敏感。**（A）**和**（B）** *针脚1-3*胚胎在对照培养基上生长**（A）**或在5μM 1-NAA存在下**（B）**插图显示野生型胚胎在相同条件下生长。注意子叶的减少和完全融合*针脚1-3*在含有1-NAA的培养基上培养胚胎。**（C）**和**（D）**球状期**（C）**和心脏阶段**（D）** *引脚4-3*胚胎。插入**（D）**显示垂直分裂的最顶端胚柄细胞的放大图（箭头表示两个细胞核）。**（E）** *DR5版本*-*GFP公司*中的表达式*引脚4-3*心脏期胚胎在5μM 1-NAA存在下培养。注意胚胎顶端区域的GFP荧光增强（与图3A中的野生型胚胎相比）和子叶融合（箭头所示）。**（F）**野生型心脏晚期胚胎。**（G）**和**（H）** *RPS5A≫iaaM*;*引脚4-3*心脏期胚胎显示子叶融合（箭头所示）。**（一）**和**（J）** *RPS5A≫iaaL*;*引脚4-3*表现出无组织基极的胚胎。

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