BRs与其他信号通路的交互作用

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服务概述

油菜素内酯BRs与其他信号通路的交互作用

  BR与很多植物、环境信号互作,如ABA、乙烯、CKs、JA、GAs,SA、光照等。BRs和其他激素或环境因素通过共同调节数百个基因的表达或通过其信号传导途径的主要信号成分的直接相互作用协同调节植物生长,发育以及对生物和非生物胁迫的响应。

BR与脱落酸

BR和ABA信号通路之间的交叉对话的机制已经被深入研究。BRs和ABA拮抗调节植物发育,例如种子萌发和对非生物胁迫的响应。

BR和ABA的交互作用

  BRs抑制ABA的信号,BL会抑制BAK1与SnRK结合,该结合会使SnRK磷酸化并增强ABA信号转导。GSK3类蛋白可以与SnRK、ABI5蛋白结合并使其磷酸化,增强ABA信号。BR也会通过激活BES,与TPL-HDA19转录阻遏复合体,乙酰化ABI3染色质阻遏ABI3基因表达,抑制ABA信号。ABA还可以通过受体BRII复合物和GSK3激酶BIN2之间的相互作用在蛋白质水平上抑制BR信号传导。

BRs与生长素

  BRs与生长素都是生长促进类的激素,它们协同调节植物生理和发育过程。
  BRs通过BIN2与生长素响应因子2(ARF2)互作提高幼苗对生长素的敏感性。BRs可通过正调节肌动蛋白细胞骨架来调节生长素极性运输。生长素促进DWF4的表达以刺激BR生物合成。在水稻中,一些ARF蛋白通过与生长素应答元件上的启动子结合来调节OsBRI1的表达。

BRs与赤霉素

  BR和GAs协同作用促进下胚轴伸长和形态发生过程。这两种激素中任一缺乏都会使得植物生长率下降和品种矮化。GA信号传导途径中的负调节蛋白DELLA与转录因子BZR1相互作用以抑制BZR1与其启动子的结合。BRs还可以增加DELLA的积累进而增加BR诱导的基因GID1a,GID1b,bHLH137和XERICO的表达。在水稻中的研究表明,BR通过BZR1与GA生物合成启动子直接结合调节GA的生物合成。另外,在拟南芥中的研究表明,BRs通过BES1与GA生物合成基因启动子的非E-box基序结合来调节GA生物合成。

BRs与光照

  光和BRs拮抗调节从黑暗中的黄化到多光照下的光形态发生的发育转换。BRs通过转录因子BZR1抑制GATA型转录因子(GATA2)的转录,而光引起GATA2蛋白的积累。BRs通过与PIF4相互作用并磷酸化PIF4以标记PIF4蛋白酶体介导的降解来抑制光调节的下胚轴延长。尽管BZR1和PIF4在体外和体内直接相互作用,并且共同调控近2000个靶基因,但是它们的相互作用在促进BRs响应的细胞伸长方面是独立的。相反,光信号通过HY5起作用来抑制BR信号调节子叶发育。HY5特异性地与BZR1的去磷酸化形式相互作用,并减弱BZR1的转录活性,从而使其靶基因促进子叶开放。

BRs与其他激素或信号

  BRs与ET,JA,SA,糖和温度的相互作用也有报道,但其潜在的机制尚未得到很好的研究。BRs和ET相互作用,调节植物生长发育的不同方面,包括向地性的重新定向,细胞扩张,低温生长和气孔关闭。BRs和ET相互拮抗,调节向重力的方向和细胞的扩张,但是它们协同作用来调控低温生长和气孔关闭.FERONIA激酶可能是BR和ET之间作用于细胞扩张的桥梁。BRs能够诱导ET的合成来使气孔关闭并诱导向地生长,但其机制尚不清楚。
  BR和JA的相互作用在植物发育以及生物和非生物响应中起着至关重要的作用,BR可以通过COI1减弱JA对根生长的抑制作用。BRs可以通过调节花青素生物合成基因的表达来减少JA诱导的花色素苷生物合成。JA可以提高化感物质的浓度而BRs则抑制这一过程。
  BRs和SA共同调节对胁迫的响应。 如BR促进盐胁迫下NPR1依赖性的幼苗存活。
  虽然BRs是否与SL信号相互作用尚不清楚,但据报道,BR转录因子BES1与MAX2相互作用以调节植物分枝。


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