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参与植物生长发育调控的两种重要激素生长素和油菜素内酯在许多生理功能上具有相似性和重叠性,它们通过交叉互作调控植物的生长发育的机制在近些年来的研究中尤为关注。基因组手段和突变体的遗传分析等为研究生长素和油菜素内酯的互作机制提供了许多分子水平上的证据和线索,但至今仍未获得清晰的互作模型和机理。 早期的研究中发现单子叶植物水稻的第二叶节离体叶片在油菜素内酯的处理下张开一定的角度(RLJ Angle),这种生理反应可以在一定浓度生长素的处理下增强。认为这是一个很好的研究两种激素互作的体系,通过详细的生理分析,进一步证明低浓度的生长素和油菜素内酯共同处理下表现出很强的协同效应。同时利用组织学观察,首次揭示生长素和油菜素内酯的协同增强RLJ角度是同时促进近轴面薄壁细胞的细胞分裂和细胞延伸的结果。 利用高通量的全基因组表达谱数据分析,设计了不同组别生长素和油菜素内酯处理水稻叶节,数据运用聚类、统计分类以及基因本体学、启动子元件等分析手段,细致分析了生长素和油菜素内酯通过信号交叉产生协同效应的机制。发现生长素和油菜素内酯的交叉在早期特异下调了一部分基因的转录,这些基因参与了一些重要的信号快速反应的过程;其次,二者的交叉作用还促进了生长素的动态平衡以及信号组分和一些重要转录因子家族基因的表达。此外通过调控基因的启动子分析得到两者互作对下游调控的可能途径。利用表达谱分析得到的基因,进一步在突变体库中鉴定了相应的突变体,初步的遗传和生理分析表明这些基因可能参与生长素和油菜素内酯的交叉作用。这些结果为生长素和油菜素内酯的相互作用研究提供了线索。 此外,除了利用水稻研究生长素和油菜素内酯互作机制外,利用实验室已有的一个拟南芥甾醇结合蛋白过量表达植株,研究了其在生长素介导的向性反应中的作用。研究表明拟南芥甾醇结合蛋白可以通过影响内膜的囊泡运输来加速生长素极性运输蛋白PIN2在重力响应下的快速定位和不均衡分布,从而引发生长素更快速的不均衡分布而加速重力响应。这些结果为生长素和甾醇激素通过细胞水平的互作参与植物发育调控提供了线索。