为什么植物激素生长素在一个地方的作用与在另一个地方的作用不同?

生长素是一种简单但强大的激素。它控制植物中的大量生长机制,具体取决于它积累的位置。瓦赫宁根大学植物发育生物化学教授 Dolf Weijers 正试图找出导致这种多功能性的原因及其工作原理。他因这项研究获得了价值 1,5 万欧元的 Vici 资助。

多功能激素揭秘
生长素激素是一种分子主调节剂。多尔夫·韦杰斯 (Dolf Weijers) 多年来一直对此着迷。 “这种激素在植物中起着非常多不同的作用。它决定了根部是否会在某处生长,花朵是否会发育,或者是否会产生用于汁液流动的新血管。这已为人所知近一百年了。但有一个关键问题从未得到解答:为什么植物中的生长素在一个地方这样做,而在另一个地方却这样做?”

连接蛋白质和DNA
R2D2根:细胞核发出黄色(绿色+红色)光的细胞含有很少的生长素。细胞核发出的红光越多,生长素就越多
魏杰斯解释说,从植物识别激素的那一刻起,生长素就会启动各种机制。 “最后一步是激活与植物 DNA 结合的蛋白质。我们将这些蛋白质称为转录因子。当被生长素激活时,这些转录因子决定大约 30.000 个植物基因中的哪些基因被打开和关闭。大多数植物物种都有 20 多种不同的转录因子。至关重要的是植物细胞中存在哪些因子。因为根据情况,生长素会激活一个过程或另一个过程。”

转录因子的功能
韦杰斯想要了解这些不同的转录因子如何确保其他基因被打开。最终,他想了解植物进化过程中生长素功能的范围是如何产生的。得益于维西的资助,他现在可以组建一个由五名研究人员组成的团队,共同深入研究植物的进化。 “我们首先从千种植物基因组计划收集信息。由此我们将找出哪些转录因子存在于哪些植物物种中,从单细胞藻类到树木。通过这种方式,我们想要追溯是什么进化导致了各种不同变体的出现。然后我们进入实验室,根据预测进行测试。我们想弄清楚为什么生长素在植物的关键位置发挥其特定作用。”

与商界植物育种者对话
该研究项目为期五年。在此期间,魏杰斯希望与商界人士(例如植物育种者)进行深入对话。 “你可以想象,对于这些公司来说,更多地了解生长素在植物中的作用是非常有趣的。特别是如果我们发现如何能够更好地控制它。如果这些知识可以用来进一步改进现有的育种程序,那么对于育种者来说那就太棒了。”

来源: https://www.wur.nl/nl/nieuws/hoe-komt-het-dat-het-plantenhormoon-auxine-op-de-ene-plek-iets-anders-doet-dan-op-de-andere.htm

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