植物生长素的极性运输载体研究进展

生长素极性运输在植物生长发育中起重要的调控作用。植物细胞间的生长素极性运输主要通过生长素运输载体进行调控。该文对近年来有关生长素极性运输载体,包括输入载体AUX/LAX、输出载体PIN、尤其是新近发现的兼有输入和输出载体功能的MDR/PGP等蛋白家族,以及生长素极性运输中PIN与MDR/PGP蛋白间相互作用关系进行综述。

花生生长素输入载体基因PNAUX1的克隆及表达模式分析

生长素作为重要的植物激素,在调节植物生长发育中起重要作用。其所具有的极性运输特性,主要通过运输载体进行调控。本研究从花生未成熟种子cDNA文库中筛选到一个可能的生长素输入载体AUX/LAX类基因,命名为PNAUX1,通过RT-PCR对其表达模式分析显示,该基因在花生各组织中为组成型表达;同时,将PCR扩增获得的目的片段与植物双元表达载体pCAMBIA1301连接,构建了正义和反义载体转化DR5∷GUS拟南芥,并获得转基因植株。

菠萝生长素极性运输载体基因AcPINs和AcAUXs的分离与表达分析

乙烯已经被广泛应用于菠萝人工催花,但其分子机制不是很清楚。以菠萝(Ananas comosus L.‘Perola’)茎尖为材料,采用RT-PCR结合RACE方法得到3个生长素极性运输输出载体基因(AcPIN1、AcPIN2和AcPIN3)和2个生长素极性运输输入载体基因(AcAUX1和AcAUX2)的c DNA及基因组DNA全长。AcPIN1、AcPIN2、AcPIN3、AcAUX1和AcAUX2的cDNA全长分别为2 690、2 388、2 057、2 156和1 580 bp,其开放读码框长度分别为1 854、1 917、1 530、1 479和1 392 bp,分别编码617、638、509、492和463个氨基酸;其基因组DNA全长分别为3 602、3 208、4 204、5 457和2 436 bp,从起始密码子到终止密码子的长度分别为3 244、2 780、3 947、5 264和2 321 bp。氨基酸序列多重比对及系统发育树结果显示AcPINs和AcAUXs分别属于植物PINs和AUX/LAXs家族。荧光定量PCR结果表明,菠萝茎尖经200和1 200 mg·L^(-1)乙烯利诱导处理后,AcPINs的表达上调较多,其中AcPIN2在处理后的早期(1~2 d)和后期(28~37 d)显著上调,另外两个PIN家族基因AcPIN1和AcPIN3在处理后的大部分时间都明显提高。AcAUX1的上调表达量相对较少,且相对表达量显著提高也主要集中在处理初期(1 d)和后期(28~37 d),而AcAUX2的上调表达则只在处理后的前期(1、2、9 d)。研究结果表明,乙烯利诱导菠萝成花过程中,存在着生长素极性运输,且生长素极性输出在此过程中的作用可能更重要。