- Tytuł:
-
Udział fototropin w regulacji kwitnienia u Arabidopsis.
Contribution of phototropins in the regulation of flowering time in Arabidopsis thaliana. - Autorzy:
- Pels, Katarzyna
- Opis:
-
Flowering is one of most important stages in plant development. It results in production of seed which transfer the genetic material to next generation. Flowering, like many other processes, is induced by light absorbed by plant photoreceptors. Photoreceptors transduce light signal to the circadian clock which controls expression of the CONSTANS gene (CO) important in the photoperiod-induced flowering pathway. CO, in turn, induces expression of FLOWEING LOCUS T (FT). FT protein is transported from leaves to the shot apex, where it induces expression of genes responsible for flower formation.The aim of this work was to investigate the induction of flowering in Arabidopsis thaliana wild type (WT) plants and phototropins mutants (phot1, phot2, phot1/phot2) growing in 3 different photoperiods: short days (SD, 8hL/16hD), medium day (MD, 10hL/14hD) and long day (LD, 16hL/8hD). Expression of genes important in photoperiod-induced flowering pathway (CO and FT genes) was compared in these photoperiods.Time before flowering in the above plants decreases with increasing photoperiod. Mutant phot1 flowers much earlier than the other plants in each photoperiod studied, suggesting that phototropin1 is responsible for late flowering. These mutants also have fewer rosette leaves, smaller total surface area and smaller average surface area per leaf at the time of opening of the first flower. During the day expression levels of CO and FT are higher in 6 week-old phot1 compared to WT plants growing in MD conditions. In LD photoperiod phot1 plants have a lower expression level of CO gene but higher level of FT gene. This higher expression of FT gene may be responsible for early flowering in phot1 plants. The level of FT gene in phot1 plants increases during their developmental cycle. In WT plants the expression of FT is much lower than in phot1, and remains unchanged throughout the developmental cycle.
Kwitnienie jest jednym z najważniejszych etapów w rozwoju rośliny. Umożliwia ono wytworzenie nasion i dzięki temu przekazanie materiału genetycznego przyszłym pokoleniom. Kwitnienie, podobnie jak wiele innych procesów zachodzących w roślinach jest indukowane światłem za pośrednictwem foreceptorów. Fotoreceptory przekazują sygnał do zegara okołodobowego, który reguluje ekspresję genu kluczowego dla procesu kwitnienia, genu CONSTANS (CO). Produkt genu CO indukuje z kolei ekspresję genu FLOWERING LOCUS T (FT). Białko FT transportowane z liści do wierzchołka wzrostu indukuje ekspresję genów odpowiedzialnych za wytworzenie kwiatu.Celem niniejszej pracy było zbadanie indukcji kwitnienia w roślinach typu dzikiego (WT) i mutantach fototropinowych (phot1, phot2, phot1/phot2) Arabidopsis thaliana hodowanych w różnych fotoperiodach dnia krótkiego (SD), dnia pośredniego (MD) i dnia długiego (LD), oraz porównanie ekspresji genów kluczowych dla fotoperiodycznego szlaku indukcji kwitnienia – genu CO i FT.Wykazano, że okres poprzedzający kwitnienie mutantów fototropinowych, podobnie jak roślin typu dzikiego, ulega skróceniu wraz z wydłużeniem fazy świetlnej w ciągu doby. Fototropina1 wpływa na czas indukcji kwitnienia u Arabidopsis thaliana, powodując jego wydłużenie. Mutanty pozbawione fototropiny1 (phot1) kwitły znacznie wcześniej od pozostałych roślin, bez względu na fotoperiod w którym rosły. Ponadto rośliny phot1 posiadały w momencie otworzenia się pierwszego kwiatu znacznie mniejszą liczbę liści w rozecie, a także całkowitą i średnią powierzchnię liści, w stosunku do pozostałych roślin. W 6-tygodniowych roślinach phot1 hodowanych w MD, poziom ekspresji genów CO i FT w ciągu doby jest wyższy niż w roślinach WT hodowanych w tych samych warunkach. W LD poziom ekspresji genu FT jest znacznie wyższy niż w roślinach WT, pomimo niższego poziomu ekspresji genu CO w mutancie phot1. Jest to prawdopodobnie przyczyną ich wcześniejszego kwitnięcia. Poziom ekspresji genu FT u roślin phot1 wzrasta znacząco w czasie trwania cyklu rozwojowego rośliny, w porównaniu z roślinami WT, u których poziom ekspresji utrzymuje się na stałym poziomie, znacznie niższym niż u roślin phot1. - Dostawca treści:
- Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne