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生长素的转录信号传导途径(IAA-SCFTIR1/AFBs-Aux/IAA-ARFs),由生长素共受体TIR1/AFBs蛋白介导,通过生长素抑制蛋白Aux/IAAs的泛素化降解,及下游生长素响应因子auxin response factors （ARFs）的共同作用,参与调节多种植物发育过程,包括胚胎发生,根的发育及被子植物雌配子体的形成等。目前关于该途径对拟南芥子叶表皮上气孔及PV细胞（Pavement cell）两类细胞发育的调控作用还有很多不清楚的地方。本研究借助Time Lapse技术,利用核定位的TIR1/AFBs信号途径输入端荧光标记35S:DⅡ-VENUS-N7 （DⅡ）和输出端荧光标记pDR5rev3Ⅹ:VENUS-N7 （DR5）,以及膜定位的生长素外运蛋白荧光标记pPIN3:PIN3-GFP （PIN3）,对生长素在拟南芥表皮气孔及PV细胞发育中的动态变化进行监测,并分析信号及外运化学阻断剂对表皮两类细胞发育的影响及对气孔发育关键调控蛋白／基因的调节作用,结合TIR1/AFBs受体突变体的发育表型,探索了生长素在拟南芥子叶表皮不同类型细胞发育中的作用及其可能的机制。主要研究结果如下：1.在气孔发育过程中需要较高水平的生长素TIR1/AFBs信号来启动不等分裂并获得气孔发育命运,而在GMC （guard mother cell）时期需要生长素TIR1/AFBs信号水平的降低,才能发生均等分裂形成GC （guard cell）。而在PV细胞发育的形态建成及扩展中,则需要高水平的TIR1/AFBs上游信号及其下游转录活性。2.在表皮细胞发育过程中细胞核在叶表皮平面的的位置受到严格调控。在气孔发育过程中,发生不等分裂之前细胞核有一个明显的移动过程,细胞核移动到前体细胞的一个角落后细胞才发生不等分裂,而不等分裂是气孔前体细胞增殖和进一步发育的前提,由此细胞核的移动和在胞内的定位,可能与不等分裂的发生及气孔在叶表皮的分布模式有关。而在成熟PV细胞中,接近90%的PV细胞核位于颈部,其轴向与细胞轴向平行,说明核定位是一个受严格调控的过程,并与PV细胞形态建成和细胞扩展有关。3.生长素TIR1/AFBs信号途径及生长素转运均对气孔及PV细胞的发育具有调控作用。无论是化学抑制剂处理或是TIR/AFBs受体突变体中,当生长素TIR1/AFBs信号或是生长素转运受到特异性抑制时,表皮气孔的发育进程及分布都受到明显的干扰,部分区域出现过量的气孔前体细胞聚集和／或气孔簇；而在PV方面,细胞的形态建成及扩展均受到明显抑制。4.生长素TIRl/AFBs信号对调节气孔发育细胞学进程的关键基因SPCH （SPEECHLESS）和MUTE的表达具有调控作用；而生长素转运则对TMM （TOO MANY MOUTH）、SPCH、MUTE和FAMA的表达有调控作用。生长素可能在不同水平上调节气孔发育关键基因／蛋白,从发育的时间进程及气孔的分布模式方面参与调节气孔发育。综上所述,生长素IAA-SCFTIR1/AFBs-Aux/IAA-ARFs信号转导途径及极性转运在表皮气孔及PV细胞发育的过程中扮演重要角色,生长素能够通过气孔发育的关键基因而对气孔的发育进程与分布进行调控,而且生长素TIRl/AFBs信号途径对PV细胞的形态建成具有明显的调控作用。这一结果对于揭示生长素IAA-SCFTIR1/AFBs-Aux/IAA-ARFs信号转导途径对于表皮发育的调控作用提供了理论基础及数据支撑。同时,也为生长素IAA-SCFTIR1/AFBs-Aux/IAA-ARFs信号转导途径的研究提供了新的思路与平台。