植物分枝基因.doc

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1、“MAX3”生物通报道：控制植物在什么时候以及在什么位置长出新枝的的基因已被找到，这一发现能帮助减少经济作物的能量浪费，并能使观赏植物变的更加美丽。“分枝对于植物的形态有着深远的影响”，英国约克大学该项研究小组的研究员（UniversityofYork）Leyser说。是否长出分叉的新枝从根本上决定了植物的最终形态。Leyser及其同事将鉴定得到的基因称为“MAX3”，它是在拟南芥这种遗传学家研究得最普遍的草本植物中发现的。那些分枝奇多的植物可能是由于这个基因发生了变异。研究的结果发表在CurrentBio

2、logy上。研究表明当植物的主干生长时，MAX3的蛋白产物的功能可能是抑制分枝。尽管这一机制不明，但Leyser猜测蛋白可能与类胡萝卜素分子发生结合。她认为MAX3的蛋白产物将这些类胡萝卜素的分子剪切成片段，然后将信号传递至生长细胞并“告诉”它们如何分化。如果真是这样，研究小组将发现了一种新的植物激素，Leyser说。Leyser解释说，明确植物是如何控制分枝有非常重大的意义。植物学家已经知道一种被称为生长素（auxin）的植物激素以及细胞因子影响着植物的分枝，但这些生长素还有许多其他的作用影响植物发育，“

3、如果你只想改变植物的分枝状况而不想改变其他成千上万的因素，最好的办法就是从MAX途径着手。”她打趣说。破坏MAX3基因能得到更加美丽的观赏植物。同样也是该研究小组成员的佛罗里达大学的Klee这样认为。他说，“我们能改变有花植物和灌木丛以使它们产生更多的分枝，让它们呈现更加完美的外观。”对于农作物来说，有时分枝数量越少意味着越好，Klee补充说。分枝较少的树木能产生高质量的木材，而于小麦而言，如果能减少其侧枝的生长从而降低消耗，就会产生更多的富于营养的麦穗。（Alex）影响植物分枝的一些基因及其分子机制生长素

4、的分布和运输：生长素1、分布(Distribution)　　生长素在植物体内分布很广，几乎各部位都有，但不是均匀分布的，在某一时间，某一特定部位的含量是受几方面的因素影响的。大多集中在生长旺盛的部分(胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩种子等)，而趋向衰老的组织和器官中则甚少。2、运输(Transport)　　极性运输(PolarTransport)生长素主要是在植物的顶端分生组织中合成的，然后被运输到植物体的各个部分。生长素在植物体内的运输是单方向的，只能从植物体形态学上端向形态学下端运

5、输，在有单一方向的刺激(单侧光照)时生长素向背光一侧运输，其运输方式为主动运输（需要载体和ATP）。1．生长素的生物合成　　IAA的合成前体：色氨酸（tryptophan，Trp）。其侧链经过转氨、脱羧、氧化等反应。锌是色氨酸合成酶的组分，缺锌时导致由吲哚和丝氨酸结合而形成色氨酸的过程受阻，色氨酸含量下降，从而影响IAA的合成。生产上常引起苹果、梨等果树的小叶病。2．生长素的结合和降解　　植物体内生长素有两种形式：游离型：有生物活性，束缚型：活性低。　　在体内，吲哚乙酸常常与天门冬氨酸结合成为吲哚乙酰天冬氨

6、酸酯。还可与肌醇结合成吲哚乙醇肌醇。与葡萄糖结合成吲哚乙酰葡萄糖苷。与蛋白质结合成吲哚乙酸—蛋白质络合物。束缚型的生长素可能是生长素在细胞内的一种贮存形式，也是减少过剩生长素的解毒方式，在适当的条件下（pH9-10），它们可转变为游离型，经运输转移到作用部位起作用。　　正在生长的种子中生长素的量也多，但完全成熟以后，大部分以束缚态贮藏起来。种子中以束缚态存在，萌发时转变为游离型。　　生长素的降解(DegradationofIAA)　　①酶氧化降解：吲哚乙酸氧化酶分解　　植物体内生长素常处于合成与分解的动态平

7、衡中。吲哚乙酸氧化酶（IAAoxidase）是一种含Fe的血红蛋白。IAA经酶解后形成3—羟基甲基氧吲哚和3—甲基氧吲哚。此反应要在O2存在下，以Mn和一元酚作辅助因子，吲哚乙酸氧化酶才表现活性。　　②光氧化分解：　　X-光，紫外光，可见光对IAA都有破坏作用，分解产物也是3-亚甲基氧化吲哚和吲哚醛。但目前机制不清楚，在试管里，植物的某些色素，如核黄素，紫黄质等能大量吸收兰光，并促进IAA的光氧化分解。　　植物体内生长素存在的两种形式间的转化或吲哚乙酸氧化酶对IAA的氧化分解都是植物对体内生长素水平的自动调

8、节，对植物生长的调控是有重要意义的。一、植物生长素的作用机理：　　目前对激素作用的机理有各种解释，可以归纳为二：　　一、是认为激素作用于核酸代谢，可能是在DNA转录水平上。它使某些基因活化，形成一些新的mRNA、新的蛋白质（主要是酶），进而影响细胞内的新陈代谢，引起生长发育的变化。　　二、则认为激素作用于细胞膜，即质膜首先受激素的影响，发生一系列膜结构与功能的变化，使许多依附在一定的细胞器或质膜上的酶或酶原发生相