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生长素和细胞分裂素相互拮抗并共同调控植物的生长和发育的诸多方面。两种激素之间的相互作用对植株中顶端分生组织的形成和维持至关重要。在芽再生过程中,细胞分裂素和生长素呈现区域性分布,而细胞分裂素的区域性合成对其区域性分布和WUS的表达是必不可少的。有研究表明生长素通过抑制STM基因的表达干扰细胞分裂素的合成。但有关细胞分裂素调控生长素区域性分布的分子机理的研究尚未见报道。本研究以拟南芥的根为外植体,研究在芽再生过程中,细胞分裂素对生长素合成酶基因YUCCAs表达的调节作用,以期为阐明细胞分裂素和生长素调控芽再生的分子机理提供新资料。利用B类ARR相关突变体植株的根为外植体进行离体器官培养的结果显示,arr1,12、arr10,12和arr1,10双突变体及arr1,10,.12三突变体芽的再生受到严重抑制,并产生了根状结构,但其单突变体的芽再生能力未见异常,说明B类ARRs功能冗余地调控芽的再生。研究发现arr1,10,12三突变体和yucca1功能获得型突变体幼苗均表现为植株矮小、茎端分生组织变小、合子胚发育迟缓。同时,我们利用报告基因GUS观察了YUCCA4和ARR10在幼苗中的表达模式,结果显示YUCCA4在茎端分生组织的L1-L3层中仅微弱表达,而ARR10的表达信号集中于组织中心及其周围细胞中,暗示在茎端组织中心处B类ARR可能抑制YUCCA的表达。我们进一步利用GUS报告基因考察了芽再生过程中ARR10和YUCCA4的表达模式。结果显示在野生型材料中,YUCCA4在愈伤组织表层细胞中优势表达；ARR10则在表层下方的细胞中呈现区域性表达模式。qRT-PCR检测结果显示,离体芽形成过程中,与野生型相比,arr1,12双突变体中的生长素合成酶基因YUCCAs(YUCCA1,YUCCA2, YUCCA4)的表达量明显上调。上述结果提示细胞分裂素响应调节因子B类ARR负调控生长素合成酶基因YUCCAs的转录。通过对YUCCA基因启动子序列的分析发现,在YUCCA1、YUCCA2、 YUCCA4和YUCCA6基因启动子区存在ARR转录因子的核心结合位点(G/A)GAT (T/C),我们猜测YUCCA基因可能是ARR蛋白的直接靶基因。染色质免疫共沉淀(ChIP)实验结果显示ARR1可以结合到YUCCA6启动子上,ARR10可以结合YUCCA4和YUCCA6的启动区,ARR12结合YUCCA4的启动子。结果表明细胞分裂素响应调节因子B类ARR可能通过与YUCCA基因启动子序列的结合直接调节生长索合成酶基因YUCCA的转录。综上所述,当将愈伤组织从富含生长素的愈伤诱导培养基(CIM)转入富含细胞分裂素的诱导芽分化的培养基(SIM)后,外源细胞分裂素可能通过B类响应调节因子与YUCCA基因启动子序列的结合负调节生长素合成酶基因的转录而抑制生长素的合成,最终导致生长素在特定的区域中积累,形成了细胞分裂素和生长素特定的空间分布模式,诱导了拟南芥芽的再生。