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1、2005,34(4):66-70.SubtropicalPlantScience植物激素信号间的相互作用(综述)黄超,李玲(华南师范大学生命科学学院,广东省植物发育生物工程重点实验室,广东广州510631)摘要:本文从植物激素信号转导过程中特殊基因的鉴定、植物激素信号间、激素与糖之间的相互作用,以及激素对种子萌发和发育的影响等方面,概述近年来植物激素信号间相互作用的研究进展。关键词:植物激素;基因;相互作用;信号转导;糖中图分类号:Q943.2;Q946.885文献标识码:A文章编号:1009-7791(2005)04-0066-05AReviewofInt
2、eractioninPlantHormoneSignalingHUANGChao,LILing(CollegeofLifeScience,SouthChinaNormalUniversity,GuangdongProvincialKeyLabofBiotechnologyforPlantDevelopment,Guangzhou510631,GuangdongChina)Abstract:Theadvancesininteractioninhormonesignaling,includingtheidentificationofspecialgenesinv
3、olvedinhormonesignaltransduction,interactionofhormonesignaling,interactionofplanthormoneandsugar,andeffectsofhormoneongerminationanddevelopmentofseed,arereviewedinthispaper.Keywords:phytohormone;gene;interaction;signaltransduction;sugar随着基因工程的发展,人们已逐渐了解模式植物拟南芥内激素生物合成基础和细胞应答反应的机[1]理
4、,以及激素受体、信号中间介导体(激酶,磷酸酶和下游转录因子)在激素信号转导中的特殊作[2]用。对激素信号转导途径中不同组分的鉴定,加深了人们对激素控制植物生长和发育机理的理解。植物激素响应基因的表达和特定的生理反应,是一个连续和相互影响的过程,受到多种内外因子在多层次上调节;植物激素信号间的相互作用也可能发生在不同的层次和环节上,以调节植物特定部位在特定时期的生理功能。通过突变体表型分析实验,证实植物激素的信号转导途径不是孤立的,存在着复杂的相互联系,甚至享用相同的转导信号组分。本文介绍近年来该领域的研究进展。1调节激素敏感性的基因1.1乙烯敏感性基因从拟南
5、芥已经分离了多个乙烯受体蛋白基因,如ETR1、ETR2、EIN4、ERS1和ERS2,其中ETR1和ERS1含三个跨膜区域和一个保守的组氨酸激酶区,ETR2,EIN4和ERS2有四个跨膜区和一个退化的组氨酸激酶区,在ETR1、ETR2和EIN4的C末端具有信号接受区域。CTR1基因是一个负调控因子,其编码蛋白失活导使EIN2、EIN3基因编码蛋白被激活,导致相关基因的诱导表达,出现乙烯的“三重反应”[3]。乙烯信号转导途径关系如图1。1.2GA敏感性基因拟南芥GA反应突变中有一种呈半显性的GA非应答反应畸矮突变。其中RGA基因的隐性突变能[4]恢复GA合成突
6、变体的表型。RGA与GAI的同源性达82%(图2),两者都编码GA信号转导的关键收稿日期:2004-11-29基金项目:教育部科学技术研究重点项目(03098)资助作者简介:黄超(1980-),男,湖南长沙人,硕士研究生,从事植物细胞工程研究。第4期黄超,等:植物激素信号间的相互作用(综述)﹒67﹒EthyleneReponsesRipeningETR1SenescenceETR2EIN3AbscissionC2H4ERS1CTR1EIN2EIL2ERF2Growthinhition(EIR1)ERS2EIL1HookFormation(HLS1)EIN4W
7、oundResponsesDefenseResponses图1乙烯信号转导途径组分模式图组分,协调GA调节茎的伸长生长。与gai-3突变体的表型特征相比,rga突变的被抑制的表型特征较[5]弱,RGA基因的克隆和功能鉴定表明,RGA作为一个转录因子抑制拟南芥GA信号传导途径。拟南芥基因组有3个甚至更多的GAI/RGA同源物,其中RGL1和RGL2两个功能缺失型突变基因是种子萌发的负调控因子。转录因子家族GAI,RGA,RGL1,RGL2成员负调控GA依赖性反应的各个方面,[6]其中RGA和GAI可能单独或共同调节GA的信号传导。图2RGA和GAI在野生型、G
8、A生物合成突变体和GA应答突变体中的表达注:RNA印