Zhang J., Mazur E., Balla J., Gallei M., Kalousek P., Medvedova Z., Li Y., Wang Y., Prat T., Vasileva M., Reinöhl V., Prochazka S., Halouzka R., Tarkowski P., Luschnig C., Brewer P.B., Friml J. 2020.
Strigolactones inhibit auxin feedback on PIN-dependent auxin transport canalization.
Nature Communications
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17252-y.
Streszczenie artykułu
W ostatnich latach rośnie liczba prac wskazujących na znaczącą rolę strigolaktonów (SLs) w wielu procesach wzrostu i rozwoju roślin. Strigolaktony to grupa roślinnych regulatorów, zaliczanych obecnie do fitohormonów. Uważa się, iż są one zaangażowane w procesy rozwojowe roślin poprzez swoistą interakcję z innymi hormonami roślinnymi, takimi jak auksyna, czy giberelina. Ponadto, strigolaktony mogą być też zaangażowane w mechanizmy wewnątrzkomórkowe, w których pełnią funkcje regulatorowe i kontrolne.
Wyniki opublikowane w niniejszym artykule, będącym efektem międzynarodowej współpracy naukowej z badaczami z Austrii, Chin, Czech i Australii, pozwalają poszerzyć obecną wiedzę na temat roli strigolaktonów w procesach rozwojowych roślin i ich udział w regulacji mechanizmów komórkowych sterujących różnicowaniem tkanki waskularnej. W naszym artykule pokazujemy znaczący wpływ strigolaktonów na procesy waskularyzacji organów roślinnych, regeneracji tkanki waskularnej, jak również tworzenie wzorów waskularnych de novo pod wpływem lokalnie zaaplikowanej, egzogennej auksyny. Wymienione procesy są nierozerwalnie związane ze skanalizowanym transportem auksyny. Pokazaliśmy, że na poziomie komórkowym, strigolaktony wraz z auksyną decydują o czasowym i lokalnym rozmieszczeniu transporterów auksyny PIN w komórkach, a tym samym regulują mechanizmy związane z polarnym transportem auksyny, co przejawia się w głównej mierze tworzeniem się kanałów auksynowych w ściśle określonych obszarach tkankowych.
Nasze badania pozwoliły zatem zidentyfikować strigolaktony, jako grupę kluczowych regulatorów procesu różnicowania i regeneracji tkanki waskularnej.
Dane bibliograficzne
Zhang J., Mazur E., Balla J., Gallei M., Kalousek P., Medvedova Z., Li Y., Wang Y., Prat T., Vasileva M., Reinöhl V., Prochazka S., Halouzka R., Tarkowski P., Luschnig C., Brewer P.B., Friml J. 2020. Strigolactones inhibit auxin feedback on PIN-dependent auxin transport canalization. Nature Comm., 11(1):3508, DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17252-y.
Link: https://www.nature.com/articles/s41467-020-17252-y
Opis ryciny
Wpływ strigolaktonów na skanalizowany transport auksyny i regenerację tkanki waskularnej.
- Schemat rośliny eksperymentalnej, naciętej poniżej dolnych pędów bocznych. Czerwone strzałki przekreślone symbolem X oznaczają zahamowany przepływ auksyny w tych miejscach. Poniżej nacięcia aplikowano IAA lub IAA/GR24 w paście lanolinowej. Czerwona, przerywana strzałka przekreślona symbolem X wskazuje nowy szlak transportu auksyny rozpoczynający się od miejsca lokalnej aplikacji auksyny, którego tworzenie się może być zahamowane po podaniu syntetycznego strigolaktonu GR24. b. Immunolokalizacja białka PIN1 w epikotylu grochu. Białe kwadraty wskazują miejsca aplikacji IAA lub IAA/GR24. Groty strzałek wskazują polarną lokalizację PIN1. Strzałki wskazują nowo powstałe kanały auksynowe. c-d. Powstawanie kanałów auksynowych wokół nacięcia w trakcie regeneracji tkanki waskularnej w pędach kwiatostanowych Arabidopsis ekotypu dzikiego Col-0 i mutanta max2-3. Strzałki wskazują kanały auksynowe utworzone wokół nacięcia, wizualizowane zieloną fluorescencją GFP.