Quy chế của sự lão lá của cytokinin, Đường, và ánh sáng

Chia sẻ: Nguyễn Thị Phương Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

146
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của nghiên cứu này là để điều tra sự tương tác giữa cytokinin, đàn áp đường, và ánh sáng trong liên quan đến suy giảm lão hóa ở các enzym quang hợp của lá. Trong thuốc lá chuyển gen ( Nicotiana tabacum ) nhà máy sản xuất tạo ra cytokinin ở senescing mô, sự suy giảm phụ thuộc vào độ tuổi phụ thuộc hydroxypyruvate reductase-NADH (HPR), ribulose-1 ,5-bisphosphate cacboxylaza / oxygenase, và enzyme khác tham gia quang trao đổi chất đã bị trì hoãn nhưng không ngăn ngừa được. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Quy chế của sự lão lá của cytokinin, Đường, và ánh sáng

Quy chế của sự lão lá của cytokinin, Đường, và ánh sáng Tác dụng trên reductase Hydroxypyruvate NADH-phụ thuộc TÓM TẮT Mục đích của nghiên cứu này là để điều tra sự tương tác giữa cytokinin, đàn áp đường, và ánh sáng trong liên quan đến suy giảm lão hóa ở các enzym quang hợp của lá. Trong thuốc lá chuyển gen ( Nicotiana tabacum ) nhà máy sản xuất tạo ra cytokinin ở senescing mô, sự suy giảm phụ thuộc vào độ tuổi phụ thuộc hydroxypyruvate reductase-NADH (HPR), ribulose-1 ,5-bisphosphate cacboxylaza / oxygenase, và enzyme khác tham gia quang trao đổi chất đã bị trì hoãn nhưng không ngăn ngừa được. Glucose (Glc) và nội dung fructose tăng theo tuổi lá ở dạng thuốc lá hoang dã, đến một mức độ lớn hơn, trong thuốc lá chuyển gen. Để nghiên cứu xem đường tích tụ trong senescing lá có thể chống lại tác động của cytokinin về lão hóa, đĩa của các loại lá cây hoang dã đã được ủ với các giải pháp và cytokinin Glc.Các enzyme HPR photorespiratory giảm nhanh chóng trong sự hiện diện của 20 mm Glc, đặc biệt là photon thấp mật độ thông lượng rất. Mặc dù protein HPR được tăng sự hiện diện của cytokinin, cytokinin đã không ngăn chặn suy giảm phụ thuộc vào Glc. Chiếu sáng tại các photon mật độ thông lượng trung bình dẫn đến việc tổng hợp nhanh chóng của HPR và một phần ngăn ngừa các tác động tiêu cực của Glc. kết quả tương tự cũng thu được cho các enzyme-ribulose bisphosphate cacboxylaza 1 ,5-quang / oxygenase. Đó là kết luận rằng đường, cytokinin, và ánh sáng tương tác với nhau trong quá trình lão hóa do ảnh hưởng sự suy giảm trong protein liên quan đến sự trao đổi chất quang hợp.  Trong quá trình lão hóa lá, chất diệp lục và protein quang bị suy giảm ( Humbeck và cộng sự năm 1996., ). Có một số yếu tố có thể đẩy nhanh hoặc chậm trễ này, sự cố của bộ máy quang hợp. Trong khi tăng trưởng thực vật điều hòa ABA và ethylene đẩy nhanh các triệu chứng của sự lão ( Smart, 1994 ), ngoại sinh ứng dụng của cytokinin ức chế sự xuống cấp của chất diệp lục và quang hợp protein ( Richmond và Lang, 1957 ; -Jones et al.
Badenoch, 1996 ). Lão hóa cũng là chậm trễ trong cây chuyển gen sản xuất cytokinin bởi biểu hiện của một mã hóa gen IPT vi khuẩn, các enzyme xúc tác bước đầu tiên của tổng hợp cytokinin ( Smart và cộng sự năm 1991., ; Gan và Amasino, 1995 ). Cường độ ánh sáng yếu hoặc kết quả bóng tối trong các biểu hiện giảm phụ thuộc vào gen của ánh sáng và sự biến mất của các protein quang hợp và chất diệp lục (Thomas, 1978 ). Từ hành vi phytochrome là thụ ánh sáng cho sự biểu hiện của nhiều gen quang, một thấp hơn màu đỏ / đỏ xa đạt tỷ lệ thấp hơn lá của cây cũng có thể đẩy nhanh lão hóa của các lá này ( và các cộng sự Rousscaux năm 1996., ). Trong lá nonsenescent đường tích lũy có thể dẫn đến sự suy giảm chất diệp lục và protein quang ( Stitt và cộng sự năm 1990., ; von Schaewen et al;., 1990 Krapp và cộng sự năm 1991., ; Krapp và Stitt, 1994 ). Glc và Sức đàn áp các phiên mã của các gen quang ( Sheen, 1990 ), có thể là hành động thông qua hexokinase như là một bộ cảm biến đường ( Jang và Sheen, 1994 , Jang và cộng sự năm 1997., ). Sự tham gia của áp trung gian đường của các gen trong các quy định của lão hóa tự nhiên là chưa rõ ràng ( Feller và Fischer, 1994 ). Nồng độ đường lá có thể tăng trong thời gian sự lão lá ( Thủ công mỹ nghệ-Brandner và cộng sự năm 1984., ), và tích tụ các chất đường, gây ra bởi loại bỏ các bồn rửa hay gián đoạn phloem, cả hai có thể tăng tốc và chậm lão hóa (ví dụ: Thủ công mỹ nghệ-Brandner et al., 1984 ; Frohlich và Feller, 1991 ). Phản ứng của lá sự tích tụ của đường cũng phải vì vậy phụ thuộc vào các yếu tố khác, chẳng hạn như C: N trạng thái của các lá ( Paul và Driscoll, 1997 ), ánh sáng ( Dijkwel và cộng sự năm 1997., nhà máy điều chỉnh tăng trưởng và) ( Koch , 1996 ). Ví dụ, nó đã được cho rằng cytokinin, ngoài việc trì hoãn lão hóa, có thể chặn một số các phản ứng với các loại đường ( et al Jang năm 1997., ). Trong bài báo này chúng tôi đã nghiên cứu sự tương tác của cytokinin, ánh sáng, và đường trong lão hóa trong thuốc lá chuyển gen ( Nicotiana tabacum L.) nhà máy với tổng hợp autoregulated của cytokinin ( Gan và Amasino, 1995 ). Các cây thuốc lá chuyển gen thể hiện gen IPT dưới sự kiểm soát của SAG cụ thể promoter 12 lão hóa ( Lohman và cộng sự năm 1994., ). promoter này được kích hoạt lúc bắt đầu lão hóa, dẫn đến sự tổng hợp cytokinin. Do ức chế lão hóa của cytokinin, promoter là tích cực suy yếu. Điều này dẫn đến một vòng lặp autoregulatory, ngăn chặn việc sản xuất thừa của cytokinin và nhốt biểu hiện chỉ với những mô mà đã bắt đầu lão hóa.Ngoài một sự chậm trễ trong lão hóa, các nhà máy này do đó phát triển bình thường ( Gan và Amasino, 1995 ). Để có được thông tin chi tiết hơn về cách đường và cytokinin tương tác, chúng tôi ủ đĩa lá của loại thuốc lá hoang dã với các giải pháp và cytokinin Glc. Chúng tôi tập trung vào hiệu quả phụ thuộc vào NADH HPR, một loại enzyme của chu trình C photorespiratory rằng xúc tác giảm hydroxypyruvate để glycerate. Bởi vì tái chế của C trong chu kỳ photorespiratory là
điều cần thiết cho sự trao đổi chất quang, quang phụ thuộc vào các hoạt động của HPR ( et al Murray năm 1989., ). Trong lá mầm của curcurbits sự tổng hợp của HPR là gây ra bởi cytokinin (Chen và Leisner, 1985 , Andersen và cộng sự năm 1996., ) và ánh sáng ( Bertoni và Becker, 1993 ), và hoạt động của giảm HPR trong lão hóa ( De Bellis và Nishimura, 1991 ). Trong nghiên cứu này, chúng tôi cho thấy rằng sự suy giảm trong thời gian ủ bệnh protein HPR với Glc và cung cấp bằng chứng cho thấy sự suy giảm này được điều chế bởi cytokinin và ánh sáng.  Phần khác ▼ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP W ild-loại thuốc lá ( Nicotiana tabacum L. cv W isconsin) và đồng hợp tử thuốc lá chuyển gen cho khảm gen P SAG12 - IPT (TTI) ( Gan và Amasino, 1995 ) được trồng trong dinh dưỡng phân hữu cơ cao (M3; Fisons, Ipswich, Anh) trong một nhà kính trong ánh sáng ban ngày tự nhiên có bổ sung / đèn halogen vonfram (200 μmol m - 2s -1 PFD). Các nhà máy đã được thụ tinh hàng tuần với một giải pháp Hoagland có chứa 12 mm nitrat. Tất cả các thí nghiệm đã được tiến hành trên lá cây lấy từ các nhà máy đã bắt đầu ra hoa. Gas Exchange H 2 O và CO 2 được đo bằng cách sử dụng một phân tích khí IR (LCA3, phân tích Công ty Phát triển, Ltd, Hoddesdon, Anh) được trang bị một buồng Parkinson lá sửa đổi để cho phép kiểm soát nhiệt độ và chiếu sáng. thành phần khí được điều khiển bằng cách trộn O 2 , N 2 , và không khí có chứa 5% CO 2 (Công ty Anh oxy, Guildford, Anh), sử dụng bộ điều khiển lưu lượng (Brooks cụ BV, Veenendaal, Hà Lan). độ ẩm không khí được kiểm soát bằng cách sử dụng một cái bẫy nhiệt độ và được duy trì ở 70 ± 5% độ ẩm trong buồng lá. PFD được duy trì ở 250 μmol m -2 s - 1, và nhiệt độ lá được duy trì ở 25 ± 0,5 ° C. Ủ đĩa Leaf Lá đĩa đã được lưu hành trong các món ăn Petri về các giải pháp có chứa Glc, sorbitol, sở hữu trí tuệ, hoặc kết hợp của chúng. Tất cả các giải pháp đã được điều chỉnh để pH 7.0. Các món ăn Petri được giữ trong điều kiện kiểm soát ở 23 ° C và chu kỳ của 16 h của ánh sáng (20 hoặc 250 μmol m -2 s -1 ) và h 8 của bóng tối. Định lượng protein và chất diệp lục Protein được chiết xuất trong 50 mm Hepes-KOH (pH 7.4), 5 mm MgCl 2 , 1 mm EDTA, 1 mm EGTA, 10% (v / v) glycerol, 0,1% (v / v) Triton X-100, và 5 DTT mm, và được xác định với protein Rad khảo nghiệm sinh học, theo Bradford (1976) . Chất diệp lục được trích trong 80 acetone% và định lượng theo Lichtenthaler và W ellburn (1983) . Định lượng Đường
Mẫu xác định đường được thu hoạch vào buổi sáng, từ 3 h 4 vào photoperiod này.Đường được trích xuất trong% ethanol 80 và xác định enzyme hóa theo mô tả củaScholes et al. (1994) . Tây thấm Protein được trích xuất trong 200 mm Bicine-KOH (pH 9,0), 4,5 mm DTT, và 1% (w / v) SDS. Chất chiết xuất được đun sôi trong 90 s với khối lượng bằng nhau của bộ đệm hòa tan (62,5 mm Tris, 20% [v / v] glycerol, 2,5% [w / v] SDS, và 5% [v / v] 2- mercaptoethanol, pH 6.8) . Đối với SDS-PAGE, lá diện tích bằng nhau (3,3 mm 2 ) đã được nạp và được phân vào gel có chứa% acrylamide 10. Protein được chuyển vào một màng PVDF (Immobilon-P, Millipore) và thăm dò với kháng huyết thanh tăng lên phụ thuộc vào HPR NADH rau bina ( Spinacia oleracea L.) ( Kleczkowski và cộng sự năm 1990., ), RuBisCO của hạt đậu ( Pisum sativum L.) , plastidic Fru-1 ,6- bisphosphatase của rau bina, NADP-thuộc-3-phosphate dehydrogenase glyceraldehyde của rau bina, NADP-phụ thuộc malat dehydrogenase-của hạt đậu, và aldolase. A-liên hợp trung peroxidase kháng thể đã được sử dụng, và ban nhạc immunoreactive được hình dung với một bộ chemoluminescence nâng cao (Amersham). Để định lượng protein, khối lượng đỉnh cao của các ban nhạc được xác định bằng hình ảnh video.  Phần khác ▼ KẾT QUẢ Ảnh hưởng của sản xuất nội sinh của cytokinin trên liên quan đến giảm sự lão trong enzyme tham gia vào việc trao đổi chất quang Tác động của cytokinin trên liên quan đến suy giảm lão hóa ở các enzym quang hợp đã được nghiên cứu với thuốc lá chuyển gen (TTI) thể hiện một gen IPT mã hóa vi khuẩn dưới sự kiểm soát của các cụ SAG12 promoter-lão hóa ( Gan và Amasino, 1995 ). Theo báo cáo trước đây, các cây chuyển gen phát triển bình thường cho đến khi giai đoạn đầu của hoa, vào thời điểm này các loại thực vật hoang dã cho thấy lão hóa liên quan đến vàng của lá thấp hơn, trong khi các lá này vẫn chủ yếu là màu xanh lá cây trong cây chuyển gen. Những khác biệt này đã được phản ánh trong nội dung chất diệp lục và protein. Trong hoang dã, chất diệp lục và protein giảm mạnh như các lá già (Bảng (TableI).I ). Trong cây thuốc lá chuyển gen này đã bị trì hoãn giảm đáng kể, mặc dù chất diệp lục và protein vẫn bị từ chối trong lá cũ. Giá của quang CO 2đồng hóa tương tự trong lá non của các loại hoang dã của cây thuốc lá chuyển gen (Hình (Hình 1).1 ). Trong lá trưởng thành (lá 4-8 từ dưới lên), tuy nhiên, các cây thuốc lá chuyển gen duy trì mức giá cao hơn đáng kể của quang hơn so với các loại hoang dã.
Bảng I Nội dung của chất diệp lục v à protein trong lá trong độ tuổi khác nhau từ thuốc lá hoang dại (WT) và thuốc lá với sản xuất autoregulated của cytokinin (TTI) Hình 1 Giá của quang trong lá trong độ tuổi khác nhau từ cây thuốc lá hoang dại (○) v à nhà máy sản xuất thuốc lá với autoregulated của cytokinin (•). Dữ liệu được có nghĩa là ± se của ba phép đo. Trong khi HPR và RuBisCO protein trong các loại hoang dã giảm đáng kể cùng với tuổi tác lá, cây thuốc lá chuyển gen duy trì nội dung cao hơn của các enzym (Hình (Hình 2,2 , A và B). Đối với RuBisCO, hiệu quả của sản xuất autoregulated của cytokinin được rõ ràng nhất trong lá trưởng thành được lấy từ giữa của nhà máy. HPR protein gần như biến mất trong lá thấp hơn của các loại hoang dã, nhưng không có trong cây thuốc lá chuyển gen. enzym khác tham gia vào quang hợp (plastidic Fru-1 ,6-bisphosphatase , plastidic aldolase, NADP-phụ thuộc glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, và phụ thuộc malat dehydrogenase- NADP) cho thấy hiệu ứng tương tự như HPR (Hình (Fig.2A).2 A). Hình 2 A, Tây blots cho NADH phụ thuộc vào HPR, các tiểu đơn vị lớn của RuBisCO, plastidic Fru-1 ,6-bisphosphatase, plastidic aldolase, NADP- phụ thuộc-3-phosphate dehydrogenase glyceraldehyde, và NADP-phụ thuộc dehydrogenase malat trong lá trong độ tuổi khác nhau từ (xem thêm ...) Là một tổn thất liên quan đến lão hóa của chất diệp lục hoặc protein có thể được gây ra bởi nội dung đường tăng, đường hòa tan được đo trong lá của loại cây thuốc lá chuyển gen và hoang dại. Lá nội dung của Glc và Fru tăng theo tuổi lá (Hình (hình 3),3 ), và sự gia tăng này được đi kèm với hàm lượng tinh bột thấp hơn trong lá cũ (dữ liệu không được hiển thị). Cả hai hexoses tích lũy đến một mức độ cao hơn trong thuốc lá chuyển gen so với các loại thực vật hoang dã. Sức, mặt khác, không bị ảnh hưởng bởi sự tổng hợp autoregulated của cytokinin và thấp hơn ở lá trưởng thành hơn và senescing lá non. Chúng tôi đã thử nghiệm giả thuyết rằng sự tích tụ của hexoses trong lá cũ gây ra sự đàn áp của các gen quang hợp, và rằng cytokinin và đường tương tác trong các quy định của lão hóa. Hình 3 Đường nội dung trong lá trong độ tuổi khác nhau từ thuốc lá hoang dại (WT, □) và thuốc lá với sản xuất autoregulated của cytokinin (TTI, ). Dữ liệu được có nghĩa là ± se trong ba mẫu.
Ảnh hưởng của cung ngoại sinh của cytokinin và Glc trên HPR Các tác dụng của cytokinin và Glc đã được nghiên cứu bởi ấp đĩa lá của loại thuốc lá hoang dại với quyền SHTT cytokinin và Glc. Các đĩa được chiếu sáng thường xuyên cho 16 giờ mỗi ngày ở mức thấp PFD rất (20 μmol m -2 s -1 ). Tại PFD, đường nội bộ tích lũy áp của đường có thể xảy ra ở PFD cao hơn có thể được ngăn ngừa (Krapp và cộng sự năm 1991., ). Hoàn thành bóng tối, mặt khác, sẽ gây ra nạn đói của mô. Sau 10 d của ủ bệnh với 50 mm Glc, đĩa từ và senescing lá trưởng thành cho thấy một sự mất mát mạnh mẽ của chất diệp lục (Bảng (TableII),II ), trong khi đĩa từ lá non bị ảnh hưởng đến một mức độ thấp hơn. Ủ với sorbitol như kiểm soát một đã không cho kết quả giảm đáng kể nội dung chất diệp lục trong các đĩa từ và trưởng thành lá non. Tuy nhiên, sorbitol đã gây ra cái chết của đĩa từ senescing lá. Tất cả các thí nghiệm tiếp tục được thực hiện với trưởng thành (hoàn toàn mở rộng) lá. Bảng II Nội dung của chất diệp lục trong lá đĩa từ lá hoang dại của tuổi khác nhau Ủ đĩa lá với 50 mm Glc, nhưng không phải với 50 mm sorbitol (dữ liệu không được hiển thị), gây ra giảm mạnh trong HPR protein so với kiểm soát nước (Hinh (Hình 4).4 ).Chúng tôi đã thử nghiệm việc suy giảm này có thể được khắc phục bởi sự bao gồm của cytokinin trong môi trường nuôi cấy. Hình Figure44 cho thấy rằng nội dung của HPR protein tăng nồng độ của quyền SHTT từ 10 -7 và 10 -5 m, nhưng lại giảm khi nồng độ cao là 10 -4 m. Mặc dù có tác động tích cực của quyền SHTT trên HPR protein, sở hữu trí tuệ đã không ngăn chặn phụ thuộc (20 hoặc 50 mm Glc) giảm Glc trong HPR. kết quả tương tự cũng được thu được với các cytokinin N 6 - [Δ 2 ]
isopentenyladenine và riboside zeatin (dữ liệu không được hiển thị). Mặc dù cytokinin rõ ràng đã không ảnh hưởng đến nội dung cuối cùng của HPR sự hiện diện của Glc, chúng tôi kiểm tra xem nó có thể đã thay đổi quá trình thời gian của phụ thuộc giảm Glc. đĩa lá được thu hoạch trong khoảng thời gian là 10 m. Trong thấp PFD rất cần thiết cho thí nghiệm này, nội dung của HPR protein giảm ngay cả trong trường hợp không Glc (Hình (Fig.5);5 ), tuy nhiên, ủ bệnh với 50 mm Glc rõ ràng tăng tốc sự sụt giảm HPR, mà xảy ra trước khi một sự mất mát nhìn thấy được của chất diệp lục. Trong trường hợp không Glc, sở hữu trí tuệ chậm sự suy giảm trong HPR và thậm chí gây ra một sự gia tăng nhỏ trong HPR giữa d 2 và 4, nhưng nó đã không trì hoãn việc giảm phụ thuộc vào Glc trong HPR. Hình 4 Tương đối phụ thuộc vào nội dung của HPR NADH trong đĩa lá của loại cây thuốc lá hoang dại sau khi ủ trong 10 d tại rất thấp PFD (20 μmol m -2 s -1 ) với nồng độ khác nhau của Glc và sở hữu trí tuệ. Hình 5 Thời gian khoá học của các nội dung tương đối của phụ thuộc vào HPR NADH trong đĩa lá của loại cây thuốc lá hoang dại sau khi ủ ở PFD rất thấp (20 μmol m -2 s -1 ) ± 50 mm Glc và ± 30 μm quyền SHTT. Dữ liệu được có nghĩa là ± (more ...) Các biểu hiện của gen HPR được biết đến là quy định của ánh sáng ( Bertoni và Becker, 1993 ). Vì vậy, chúng tôi cũng sử dụng một PFD cao hơn để kiểm tra xem đường đàn áp của HPR cũng xảy ra khi gen này là gây ra bởi ánh sáng. Năm vừa PFD, xấp xỉ PFD mà tại đó các nhà máy được trồng (250 μmol m -2 s -1 ), HPR bị từ chối trong nước hoặc trong dung dịch Glc. sở hữu trí tuệ ngăn chặn sự thất thoát HPR khi nó được bao gồm trong nước, nhưng không phải khi Glc đã có mặt (Hình (Fig.6A).6A). Tất cả bốn phương pháp điều trị đã dẫn đến một sự mất mát nhìn thấy được của chất diệp lục (dữ liệu không được hiển thị) và tích lũy của các loại đường (Hình (Fig.6B).6 B).So với d 0, các nội dung Glc đã tăng 78 lần trong 6 d trong nước. Sau khi ủ với Glc tất cả các nội dung đường đã được khoảng hai lần cao sau khi ủ bệnh mà không Glc. Ngoài một Sức nội dung thấp hơn một chút, sự hiện diện của sở hữu trí tuệ không có ảnh hưởng trên sự tích tụ các chất đường. Để xác định xem việc giảm HPR trong nước là do sự tích lũy đường hoặc lão hóa chung của mô, đĩa lá đã được chuyển giao cho 2 d vào, ánh sáng vừa phải liên tục, sau khi đã được ủ trong 6 d trong điều kiện thiếu ánh sáng được mô tả trước đó . Trong thí nghiệm này chuyển thành một PFD cao hơn dẫn đến tích lũy nhanh
chóng của HPR trong trường hợp không Glc (Hình (Fig.7,7 , A và B). Điều này cho thấy rằng các đĩa lá vẫn còn có khả năng protein de novo tổng hợp sau 6 d của ủ bệnh, và rằng sự suy giảm trong HPR quan sát trong nước (Hinh (Fig.6)6 ) được không phải do lão hóa của tế bào, nhưng để tích lũy đường trong. Ngay cả sự hiện diện của Glc, HPR tăng một chút (1,5 lần) sau khi việc chuyển giao vào trung bình PFD, trong khi ủ bệnh lâu hơn trong ánh sáng thấp đã dẫn đến một sự suy giảm hơn nữa trong HPR. Các tiểu đơn vị lớn của RuBisCO cho thấy một phản ứng tương tự như HPR (Hình (Fig.7A).7 A ). Trong cả hai và vừa PFD thấp, sở hữu trí tuệ đã có một tác động tích cực về nội dung của RuBisCO protein trong trường hợp không Glc, nhưng ủ bệnh với Glc dẫn đến một sự suy giảm trong RuBisCO không được ngăn ngừa bằng cách sở hữu trí tuệ. Hình 6 A, tương đối phụ thuộc vào nội dung của HPR NADH trong đĩa lá của loại cây thuốc lá hoang dại ở d 0 và sau khi ủ trong 6 d tại PFD vừa phải (250 μmol m -2 s -1 ) ± 50 mm Glc v à ± 30 μm quyền SHTT. B, đường nội dung (nhiều hơn ...) Hình 7 Nội dung phụ thuộc vào HPR NADH và tiểu đơn vị lớn của RuBisCO trong đĩa lá của loại cây thuốc lá hoang dại sau khi chuyển giao từ PFD rất thấp (20 μmol m -2 s -1 ) thành trung bình PFD (250 μmol m - 2 s -1 ) . A, phương Tây (more ...)  Phần khác ▼ THẢO LUẬN Ức chế giảm trong HPR và enzyme khác của sản xuất Autoregulated của cytokinin Lão hóa có thể được chậm đáng kể do sản xuất autoregulated của cytokinin trong lá thuốc lá, dẫn đến một cuộc sống span quang kéo dài ( Gan và Amasino, 1995 ). Các cơ sở cho các hoạt động quang hợp được duy trì trong lá cũ (Hình (Hình 1)1 ) là sự
suy giảm chậm trễ trong chất diệp lục và trong các enzyme tham gia vào chuyển hóa quang (Hình (Hình 2).2 ). Việc sản xuất cytokinin trong các lá này có thể trực tiếp ảnh hưởng đến số tiền của các enzym bởi một loạt các cơ chế ảnh hưởng đến tỷ lệ tổng hợp protein, suy thoái. Nó có, ví dụ, được chứng minh rằng cytokinin điều trị có thể làm tăng các hoạt động của RuBisCO, Fru-1 ,6-bisphosphatase, NADP- phụ thuộc glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, NADP-phụ thuộc malat dehydrogenase ( Harvey và cộng sự năm 1974., ; Feierabend và de Boer, 1978 ), và HPR ( Chen và Leisner, 1985 ). Mặc dù cytokinin tích tụ trong lá cũ của TTI (W. Jordi, cá nhân giao tiếp), sự suy giảm liên quan đến lão hóa ở những protein này không thể được ngăn chặn hoàn toàn bằng việc sản xuất autoregulated của cytokinin. Điều này có thể là do thực tế là cytokinin chỉ sản xuất trong TTI khi quá trình lão hóa đã bắt đầu, hoặc thực tế là các yếu tố khác ngoài cytokinin điều lão hóa. Ví dụ, các nội dung hexose cao trong các lá già của TTI (Hình (hình 3)3 ) có thể có counteracted tác dụng của cytokinin bởi áp các gen cho enzim quang hợp, chẳng hạn như RuBisCO, Fru-1 ,6-bisphosphatase , và NADP-phụ thuộc glyceraldehyde-3- phosphate dehydrogenase (Stitt và cộng sự năm 1990., ; Krapp và cộng sự năm 1991., ). Sự tham gia của cytokinin, đàn áp Đường, và ánh sáng trong Quy chế của HPR Khả năng tích tụ của các loại đường có thể ghi đè hiệu quả tích cực của cytokinin vào protein quang như HPR, được tiếp tục điều tra bằng cách nghiên cứu sự tương tác của các loại đường và cytokinin trong ống nghiệm. HPR chưa từng được báo cáo là bị ảnh hưởng bởi đường. kết quả của chúng tôi rõ ràng cho thấy sự hiện diện của Glc tăng tốc sự suy giảm trong HPR khi PFD là rất thấp (Figs. (Figs.44 và and5).5 ). Vì sự biểu hiện của HPR là gây ra bởi ánh sáng ( Bertoni và Becker, 1993 ), điều quan trọng để điều tra nếu đường cũng có thể áp cảm ứng ánh sáng, như thể hiện cho plastocyanin mã hóa gen và chất diệp lục a/b- protein liên kết ( Dijkwel et al., 1997 ). Trong thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi quan sát thấy ánh sáng gây ra tăng HPR thấp hơn ở sự hiện diện của hơn trong trường hợp không Glc (Hình (Fig.7),7 ), và rằng sự tích tụ các đường nội sinh trong ánh sáng vừa phải kết quả trong một giảm protein HPR (Hình (Fig.66 ). Các hiệu ứng tích cực của cytokinin trên HPR được độc lập của ánh sáng (Figs. (Figs.4,4 , , 5,5 , và and7).7 ). Cytokinin có thể điều chỉnh các biểu hiện của HPR bởi diễn xuất ở mức độ phiên mã và có lẽ posttranscriptionally ( Andersen và cộng sự năm 1996., ). Trong ánh sáng rất Glc counteracted rõ tác động tích cực của cytokinin trên HPR. Tuy nhiên, khi PFD đã được tăng lên, cytokinin có thể ngăn chặn sự suy giảm trong HPR quan sát trong kiểm soát nước. sự suy giảm này có lẽ đã mang lại bởi sự tích tụ bên trong của đường đã xảy ra trong điều kiện ánh sáng
cao (Hinh (Fig.6B).6 B). Chỉ khi các nội dung đường tăng mạnh với sự có mặt của đường cung cấp exogenously đã cytokinin không có hiệu lực. Ánh sáng là yếu tố chính trong quy định của HPR tổng hợp. Nó có tác dụng mạnh hơn cytokinin và một phần có thể ngăn ngừa sự suy giảm trong HPR gây ra bởi chất đường. Do đó, trong tình trạng ánh sáng cảm ứng-, đường không hoàn toàn chống lại các tác động tích cực của cytokinin. Xác định mức (phiên mã, mRNA ổn định, tổng hợp protein hoặc sự cố) mà tại đó đường hành động trong việc giảm các protein HPR yêu cầu điều tra thêm. Tương tác của cytokinin, Đường đàn áp, và nhẹ với lão hóa Lá già đi yêu cầu tháo dỡ các bộ máy quang hợp, vận động của N có trong các protein quang hợp. kết quả của chúng tôi cho rằng quá trình này có thể được điều chỉnh bởi các loại đường, cytokinin, và ánh sáng, và rằng những yếu tố tương tác.Đề án tổng kết những tương tác này được thể hiện trong hình Figure8.8 . Cytokinin sản xuất làm chậm quá trình lão hóa. Tuy nhiên, tích lũy đường trong lão hóa, do sự phân hủy tinh bột tích lũy hoặc ưu đãi xuất khẩu của N 2 từ lá, có thể chặn các tác động của cytokinin, đặc biệt là trong ánh sáng thấp. Ánh sáng cũng tương tác với các loại đường bởi một phần làm giảm hiệu lực áp đường. Việc kiểm soát di truyền của quá trình lão hóa có liên quan đến rõ ràng sẽ cần phải điều chỉnh của quy định một số cơ chế, nếu ở lại-xanh lá chức năng là phải đạt được. Hình 8 Tương tác của cytokinin, đàn áp đường, v à ánh sáng trong các quy định của lão hóa. ⊖, ức chế lão hóa; , Gia tốc của lão hóa; , Ngăn chặn các tác động của cytokinin; và , Một phần khối tác dụng của các loại đường.