生长素调控拟南芥不定根再生的分子机制研究

作     者：温绍廷 

作者单位：上海师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐麟;杨仲南

授予年度：2021年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：生长素响应因子 不定根再生 WOX11 根系 下胚轴 

摘      要：根是植物重要的营养器官,可以帮助植物固着在土壤中,同时可以储藏养分、吸收水分、运输物质以供植物体的生长发育。高等植物的根系主要包括主根、侧根和不定根。主根来源于种子中的胚根;侧根和不定根都是胚后发育的产物。侧根是指主根上产生的根,不定根可以产生于不同的部位,来源于不同的细胞。植物激素生长素可以促进不同根的发生,但是生长素如何促进不同不定根的起始还不清楚。本文利用模式植物拟南芥,建立了不同类型不定根的培养体系,分析了生长素促进侧根和不定根起始过程中关键基因的的突变体,在不同部位产生不定根的表型。并通过不定根发生过程中细胞命运转变的分子marker对不同类型不定根进行细胞谱系追踪。研究表明,激活型生长素响应因子ARF6/8/7/19(AUXIN RESPONSE FACTOR6/8/7/19)冗余促进不定根的再生,并参与再生潜能细胞向根创始细胞的细胞命运转变过程。生长素促进侧根发生的IAA14(INDOLE-3-ACETIC ACID INDUCIBLE 14)-ARF7/19模块参与下胚轴自发不定根和不定侧根的发生,但较弱的参与到离体叶片再生不定根的过程中。促进离体叶片不定根再生的WOX11/12(WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 11/12)-WOX5/7和WOX11/12-LBD16(LATERAL ORGAN BOUNDARI ES-DOMAIN 16)模块参与下胚轴自发不定根的发生,而WOX11/12并不参与下胚轴伤口和主根伤口处诱导的不定根的产生。参与不定根再生的ARF6/8/7/19也参与到下胚轴伤口不定根和土壤中不定侧根的发生。WOX11在不同类型不定根的起始过程中均有所表达,暗示着WOX11可能是普适的参与不定根再生的转录因子。综上,生长素参与到不同类型不定根的再生过程中,但参与不同类型不定根的生长素相应因子不同。不同部位不定根的再生所采取的策略也不同。