【摘 要】
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人们普遍认为植物地上部分的分枝特性主要受生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinin,CK)和独脚金内酯(strigolactone,SL)三种激素的调控,其中CK 长期被认为是唯一的可促进分枝的激素。但赤霉素(gibberellin,GA)在分枝调控方面的作用一直被忽视。我们最近的研究结果表明GA 可以显著地促进小桐子(Jatropha curcas)和番木瓜(Carica papaya
【机 构】
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中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室;中国科学技术大学生命科学学院 中国科学院西双
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人们普遍认为植物地上部分的分枝特性主要受生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinin,CK)和独脚金内酯(strigolactone,SL)三种激素的调控,其中CK 长期被认为是唯一的可促进分枝的激素。但赤霉素(gibberellin,GA)在分枝调控方面的作用一直被忽视。我们最近的研究结果表明GA 可以显著地促进小桐子(Jatropha curcas)和番木瓜(Carica papaya)等10 多种木本植物分枝的生长。研究发现GA 和CK 这两种激素都调控小桐子的2 个保持腋芽休眠的关键转录因子基因BRANCHED1 和BRANCHED2 的表达,从而协同促进腋芽的生长。同时,GA 生物合成的抑制剂多效唑(paclobutrazol)处理能够显著降低CK 对腋芽生长的促进作用,表明CK 对腋芽发育的促进作用需要GA 的参与。在转录组水平上的进一步分析表明GA 和CK 处理可导致腋芽中产生共同的基因差异表达变化,可为解释观察到的GA 和CK 协同促进腋芽生长的生理现象提供线索。此外,已知抑制分枝的SL 在侧芽生长调控方面与GA 和CK 具有拮抗作用。与此现象相一致的是：GA 和CK 的处理能够抑制参与SL 信号转导的一个F-box蛋白基因JcMAX2 的表达。另外,超量表达GA 合成酶基因JcGA20ox1 的转基因小桐子幼年植株也表现出分枝能力增强的表型变化。这些研究结果表明,与一年生草本植物不同,多年生木本植物在地上部分的分枝调控机理方面更复杂,涉及到GA 与其它植物激素的相互作用。
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