【摘 要】
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水稻是世界上重要的单子叶粮食作物,改善水稻根系结构对提高水稻产量和抗逆性有重要意义。初生根在幼苗早期发育中发挥重要作用,其起始于胚胎形成时期,在经历短暂的生长后就
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水稻是世界上重要的单子叶粮食作物,改善水稻根系结构对提高水稻产量和抗逆性有重要意义。初生根在幼苗早期发育中发挥重要作用,其起始于胚胎形成时期,在经历短暂的生长后就停止生长并逐渐死亡。但该过程的调控机制并不清楚。本研究通过对不同生长发育时期水稻幼苗初生根的转录组数据进行分析,发现乙烯和赤霉素在调控初生根生长发育过程中发挥重要作用。通过根尖分生区切片,发现乙烯抑制分生区细胞增殖,而赤霉素促进分生区细胞增殖,并且外源施加赤霉素可以消除乙烯对初生根生长的抑制作用。测定初生根中活性氧含量发现,乙烯抑制活性氧在初生根中的积累,而赤霉素促进活性氧在初生根中的积累。分析oseil1突变体转录组数据,发现赤霉素代谢基因OsGA2ox3受OsEIL1的调控。进一步通过ChIP,EMSA实验证明OsEIL1可以直接结合到OsGA2ox3基因的启动子上激活该基因的表达,从而降低内源活性赤霉素水平。因此,本研究揭示了乙烯和赤霉素相互作用调控水稻初生根发育的模型,即通过OsEIL1转录调控OsGA2ox3降低内源活性赤霉素含量,从而影响水稻幼苗初生根中的活性氧积累,最终导致初生根停止生长。
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