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发现植物激素生长素的新机制

生长素是一种对植物发育至关重要的激素,因为它控制着从种子胚胎到种植植物分枝的各种过程。以前,人们认为生长素的主要信号传导机制在细胞核中起作用,仅通过调节基因转录起作用。现在,由奥地利科学技术研究所(IST奥地利)的JiříFriml领导的科学家已经证明存在另一种机制,并且根中的细胞必须能够立即对生长素作出反应。这种机制可以快速适应根生长方向。

发现植物激素生长素的新机制

当植物的种子发芽时,它的根需要快速确定重力方向并弯曲以在土壤内更深地生长,在那里它可以自我锚定,并找到水和养分。为了弯曲,允许细胞生长在根的一侧继续,而在另一侧被抑制。已知这种抑制作用是由激素生长素引发并且发生得很快,但确切的反应时间很难测量。利用创新的设置,研究人员现在可以精确测量生根素浓度变化所需的时间根。他们的结论是,生长速度极快的适应速度太快,不能用基因转录机制来解释因此必须涉及相应的快速感知机制。

在一条老路的新的分支

但新机制并不完全未知。新发现的机制需要研究良好的途径的成分,即TIR1受体。“通过我们的实验设置,我们证明了信号传导确实是非转录的,但我们已经看到原始转录途径的组成部分是必需的,”Ji?íFriml解释说,IST奥地利教授和该研究组的负责人。“这意味着我们不是在寻找一条全新的路径,而是在规范路径的新分支上,”他补充道。

使用翻转显微镜和充满液体的微通道

用显微镜侧翻 - 一种方法是由同一研究小组先前开发的,并且导致制作了一部令人惊叹的视频,这种视频源自去年的“尼康小动作世界竞赛” - 团队是能够观察到根在其自然方向上生长。但是测量反应时间需要进一步开发技术:他们需要能够快速改变根部生长的解决方案。

“通常情况下,人们会使用生长素,然后将样品安装到显微镜上,但使用这种方法,它们会丢失宝贵的秒数甚至数分钟 - 而正是那些最初的几分钟就是这项研究必不可少的,”Matyáš解释道。 Fendrych,这项研究的主要作者,曾在Ji?íFriml的小组担任博士后,现在是布拉格查理大学的助理教授。该团队发现的解决方案是让根部在充满所需液体的微观通道中生长。“这使我们能够改变生长素浓度并立即测量根的反应,”他补充道。

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