植物发育生物学：不定根的形成和生长机制

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：生长素、乙烯、淹没在水中、土壤中、遮光、机械伤害等都能引起不定根的形成。在不定根分生组织形成阶段，生长素运输、反应、细胞壁合成有关基因和一个B-盒锌指基因上调表达，削弱细胞壁合成的基因下调表达。在分生组织形成和不定根形成阶段，与水逆境有关基因的大量转录，表现出对水运输功能的适应。在Populus中，细胞分裂素反应调控因子PtRR13是不定根形成的负调控因子，在细胞分裂素信号下游作用，抑制不定根的形成。

在植物叶、茎、老根或胚轴上生出的根叫不定根（adventitious root）。生长素、乙烯、淹没在水中、土壤中、遮光、机械伤害等都能引起不定根的形成。在用2178个来自Pinus taeda的cDNA组成的基因芯片对该植物不定根发育中表达的基因进行分析中，发现220个基因的表达有显著变化。不定根起始过程中，与细胞分裂、细胞壁削弱有关的基因和PINHEAD/ZWILLE-like上调表达，光合作用、生长素运输、细胞壁合成基因下调表达。在不定根分生组织形成阶段，生长素运输、反应、细胞壁合成有关基因和一个B-盒锌指基因上调表达，削弱细胞壁合成的基因下调表达。在分生组织形成和不定根形成阶段，与水逆境有关基因的大量转录，表现出对水运输功能的适应。在不定根延长阶段，编码细胞分裂和逆境有关的基因下调表达（Brinker et al.，2004）。乙烯在不定根生长锥突出前诱导相应部位表皮细胞死亡，防止不定根生长锥受到机械损伤（Mergemann and Sauter，2000）。

生长素和光对不定根形成的调控中，需要ARGONAUTE1（AGO1）蛋白的介导，该基因的突变使不定根不能形成（Sorin et al.，2005）。在ago1突变体胚轴中，GH3基因下调表达，Auxin Response Factor17（ARF17）上调表达，ARF17与不定根的负相关性更明显，推测ARF17以依赖光的方式负调控不定根的形成，是不定根形成的主要调控因子（Sorin et al.，2005）。

在生长素诱导的不定根形成过程中，一氧化氮、cGMP、phospholipase D（PLD）、MAPK系列磷酸化组成了生长素信号诱导信号传递的途径（Pagnussat et al.，2003，2004；Lanteri et al.，2008）。(www.chuimin.cn)

在Populus中，细胞分裂素反应调控因子PtRR13是不定根形成的负调控因子，在细胞分裂素信号下游作用，抑制不定根的形成。茎端切除削弱了细胞分裂素的信号，与相应产生的乙烯、生长素信号以及来自维管束的信号协同作用，促进不定根的形成（Ramírez-Carvajal et al.，2009）。

植物发育生物学：不定根的形成和生长机制

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