水稻愈伤诱导过程中生长素通路的初步研究

段镇淳，张昭阳，林拥军

华中农业大学作物遗传育种国家重点实验室/国家植物基因研究中心，武汉 430070

生长素在植物的生长和发育中起着至关重要的作用。植物可以快速感知并响应生长素水平的变化，这些应答反应主要涉及2类生长素应答基因，即生长素/吲哚-3-乙酸(Aux/IAA)基因家族和生长素应答因子(auxin response factor,ARF)基因家族[1]。研究表明，Aux/IAA家族蛋白可以与ARF形成多个二聚体，在植物发育中具有多种作用，例如根系发育、枝条生长和果实成熟[2]。AUX/IAA家族的成员已被鉴定为短寿命核蛋白，包含4个高度保守的结构域(结构域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)[3]。AUX/IAA家族蛋白具有与ARF相互作用或抑制或激活ARF基因转录的特定结构域。在低生长素浓度条件下，Aux/IAA蛋白与ARF因子结合并阻止生长素应答基因的激活。在高生长素水平下，Aux/IAA蛋白被泛素化，随后通过与生长素信号传递受体F-BOX(TIR1/AFB)相互作用的26S蛋白酶体结合而降解[4]。被释放的ARF因子可调节下游生长素应答基因的表达。通常,不同的TIR1/AFB与AUX/IAA蛋白组合具有不同的生长素结合亲和力，并且生长素水平在不同的组织和发育阶段有所不同，从而导致不同的生长素感应作用[5]。生长素水平的时空动态变化可以转化为基因重编信号，精确地调节植物生长和发育的过程。OsIAA10基因的功能缺失突变体在经过30 d的暗光诱导培养后，无法形成正常愈伤组织，且下胚轴不受生长素抑制而伸长[6]。但是其下游作用于哪个ARF因子，ARF因子下游作用的具体基因，尚不清楚。

CRL1启动子区域包含2个推定的生长素反应元件(AuxRE)。……