论文部分内容阅读
拟南芥IRE(INCOMPLETE ROOT HAIR ELONGATION)基因家族的四个成员IRE、IREH1、IRE3、IRE4所编码的蛋白构成AGC蛋白激酶的一个亚家族。IRE基因曾被报道参与调控了根毛的极性生长,而其它三个基因的功能目前并没有详细报道。 我们对该家族突变体进行表型分析后发现IREH1在拟南芥中参与根生长方向的调控。该基因的突变导致根表皮细胞排列扭转,进而引起根偏移。在幼苗期,IREH1主要在根成熟区中柱鞘、根尖和子叶叶脉中表达。 我们对幼苗进行的向地性分析发现IREH1的突变导致根部对重力的响应变弱,说明该基因对根生长方向的调控可能与重力相关。 当用外源生长素2,4-D和生长素运输抑制剂TIBA处理幼苗时ireh1突变体的根偏移被抑制。并且野生型和突变体根的正常伸长也都受到抑制,2,4-D对突变体根伸长的抑制作用更强,而TIBA则对突变体根伸长的抑制作用更弱。这表明IREH1的突变可能改变了根部对外源生长素和生长素运输抑制剂的敏感性。 通过对能反映生长素响应情况的DR5-GFP报告因子信号的分析,我们发现ireh1突变体中DR5-GFP信号减弱。在2,4-D和TIBA处理下,突变体中DR5-GFP信号则比野生型增强。这表明IREH1的突变可能使生长素响应发生变化。而对能反映生长素运输情况的PIN2-GFP报告因子信号的分析发现,在TIBA处理下突变体根表皮细胞膜上PIN2-GFP的信号比野生型减弱,表明生长素极性运输可能发生了变化。 研究发现IREH1基因突变能引起根表皮细胞的旋转,使根出现向左偏移的表型,而这种根偏移的调控过程很可能与重力以及生长素具有一定的相关性。