脱落酸拮抗赤霉素抑制水稻地上部生长的研究

脱落酸(abscisic acid,ABA)和赤霉素(gibberellin或gibberellic acid,GA)都是重要的植物激素,对于水稻生长具有重要的调控作用。有研究报道,水稻中OsPK 1基因(编码细胞质丙酮酸激酶)的下调可导致ABA/GA比值的变化,从而影响水稻的株高。但是,ABA和GA协同调控地上部生长的分子机制目前尚不明确。为了揭示ABA和GA在调控幼苗地上部生长中的关系,以水稻野生型Hwayoung(HY)和IR29为研究材料,使用植物激素ABA、GA 3和GA合成抑制剂多效唑(paclobutrazol,PAC)处理,以地上部的长度和鲜重为指标衡量水稻幼苗的生长发育情况,结果表明,在赤霉素处理条件下,ABA对水稻地上部生长的抑制作用被解除。随后,进一步采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence-based quantitative PCR,qPCR)检测ABA处理后野生型日本晴中关键的赤霉素合成基因(OsCPS1、OsKS1、OsKO2、OsKAO、OsGA20ox2和OsSHB)的表达水平,结果表明,ABA能够抑制OsCPS 1、OsKO 2和OsSHB的表达。研究揭示了ABA通过信号传导影响赤霉素生物合成相关基因的表达,进而抑制幼苗地上部的生长。

OsBELL4A调控水稻WOX家族基因表达及水稻幼苗生长和耐逆

根系不仅对地上部分起着重要的支撑作用,也是植物吸收水分和养分的主要器官。为了研究BELL家族因子在植物生长发育及逆境胁迫应答中的功能,通过与拟南芥序列对比,鉴定到水稻4个BS同源基因,它们的启动子含有ABRE、GARE、ERE、ARE和DRE等应答逆境胁迫和激素信号的元件。在水稻根中进行实时定量PCR分析表明,这4个BELL4同源基因不仅受到干旱、低温以及盐等逆境胁迫诱导,而且还受到植物激素乙烯、赤霉素以及脱落酸的调控,表明这些基因可能应答多种激素及逆境胁迫。进一步分析OsBELL4A干扰材料表型发现,抑制OsBELIAA基因能够促进W0X家族基因的表达水平,并抑制水稻苗期初生根生长,但使冠根数量增多。这些结果表明水稻BELL4同源基因0sBELL4A在水稻根系发育及逆境胁迫应答中可能具有重要的调控功能。