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青海省寒区恢复生态学重点实验室研究组发现紫外UV-B通过类黄酮介导的生长素途径调控植物主根生长的分子机制
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2018-11-26 科技处 | 【 】【打印】【关闭

  紫外线辐射根据其波长分为UV-A (320–400 nm)、UV-B (280–320 nm和UV-C(200–280 nm) 3类。其中UV-B仅占到达地表太阳辐射的1.5%。尽管比率很小,它对植物的生长发育会产生显著的影响,尤其是在青藏高原,紫外辐射对植物的影响更为明显。UV-B辐射主要影响植物叶片生长和发育,一般来说,根系不会受到影响。但是由于地质运动、生物或人为因素,也会导致植物根系暴露在紫外线照射下。近年来,人们对植物根系如何响应UV-B辐射也开展了不少研究。但其中的信号途径尚不完全清楚。青海省寒区恢复生态学重点实验室周华坤研究组和客座研究员徐进研究组合作研究,以拟南芥为材料,采用植物生理学、药理学、遗传学和分子生物学等研究手段,对UB-B调控植物主根生长发育的生理与分子机制进行了深入研究。结果表明,单侧UV-B辐射通过减少IAA合成和影响根尖生长素的不对称分布来调节主根生长。进一步分析表明,单侧UV-B辐射引起了根尖类黄酮的不对称分布;类黄酮参与调控了根尖生长素的累积和分布,从而改变了根尖的生长方向 (即翘根)。相关研究结果以“UV-B Radiation Induces Root Bending Through the Flavonoid-Mediated Auxin Pathway in Arabidopsis”为题发表在《Frontiers in Plant Science》 (2018, 9:618)上。 该研究对于高寒草地植物生长发育对胁迫环境的响应规律认识,及其对草地退化机制的理解有明显的理论指导意义。

  本研究得到了青海省寒区恢复生态学重点实验室正在执行的国家重点研发计划项目课题(2016YFC0501901)和青海省创新平台建设项目(2017-ZJ-Y20) 等经费的资助。

图1 单侧UV-B辐射引起根尖类黄酮不对称分布

 

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