Importance of Less Conserved Domain LRRs in Signaling of Receptor BRI1

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhz19700717
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植物能产生具有生长刺激特性的一类甾体化合物油菜素甾醇(BRs)。在20世纪70年代,从甘蓝型油菜花粉中提取到中发现具有促进茎的生长的物质,被命名为“芸苔素”。芸苔素内酯(BR)的最活跃形式的BL也从该提取物中纯化所得。最近,已经从不同的植物物种中鉴定出70种类似于BL的化合物,将它们统称为油菜素类固醇(BRs)。整个植物界都有BR,包括绿藻,苔藓植物,蕨类植物,裸子植物和被子植物。在植物的几乎每个部分中,BR以游离形式或结合形式存在,幼嫩的组织和器官比衰老的营养组织水平高。未成熟的种子和花粉中含量高,而芽和叶子中含量较低。最近的证据表明,BRs在植物中不能长距离进行转运,当缺乏或过量的BR均影响到植物最佳生长和器官的正常发育,因此每个组织必须通过自主维持其BR水平。油菜素甾醇几乎可调节植物生长和发育的每个阶段,包括细胞伸长,萌发,分枝和长角果总数的增加,繁殖,开花时间控制,气孔发育,根分生组织维持,花序增加,株高,叶角调节,根毛分化,种子产量,分枝控制,生物和非生物胁迫耐受性,光形态建成和暗形态建成。在过去的几十年中,已经采取了许多策略来鉴定到BR信号传导的组分和在BR信号传导和生物合成中起作用的蛋白质。通过使用BR的不敏感矮化突变体的正向遗传筛选等方法鉴定了超过30种功能缺失的突变体的和8种功能获得的突变体。所有这些突变导致典型的发育缺陷,包括极端矮化,雄性不育,开花延迟,叶片衰老延迟,暗生长的去黄化表型,根毛异常,寿命延长,顶端优势减少,抗胁迫和衰老。BR相关的突变体有两类。一类为BR合成突变体,表现为植株矮化,BR的生物合成降低。通过外源施用BRs可以挽救这些突变体的表型。这些BR生物合成突变体如de t2,cpd,dwf4,dwf1,dwf7/te1和sax1。另一类突变体为BR不敏感突变体,在表型上与生物合成突变体相似,但它们的表型不能通过外源施用BR来得以恢复。这些突变体在BR的感知中或在感知下游的BR信号传导的必要组分中被阻断,这些被称为BR不敏感突变体。和拟南芥相似,其他植物的不敏感的BR突变体包括来自豌豆的1ka,来自卷心菜的cbb2和来自番茄中的cu-3。遗传分析所示这些突变是单基因的隐性突变产生的。对这些突变体的分析也增加了我们对BRs在植物发育和生长中作用的理解。BR的结构类似于动物和昆虫类固醇激素,并且衍生自5 α胆甾烷骨架。在BR的结构中,通过连接在A和B环和侧链上的不同官能团产生变体。这些变化是通过BR生物合成期间A和B环中的还原和氧化反应产生的。最活跃和最常见的BR是castasterone(CS)和BL。它们在环A中具有C-2 α,C-3 α羟基。环B中的变化导致形成6-氧代,7-氧代内酯,6-羟基,5-烯和6-脱氧BR(图1-1)。基于侧链上的取代基,即C-23,C-24和C-25等,有11种类型的BR。未与脂肪酸或糖共轭的BR基于侧面的烷基取代进行分类。链另外作为C27,C28或C29BR。BR结构中发生的所有这些变化对于BR的正常功能和生物活性非常关键。在过去的三十年的研究已经概述了 BR生物合成中涉及的途径。BR突变体的分析在BR生物合成途径中涉及的不同步骤中起重要作用。它涉及两个主要步骤。在第一步中,菜油甾醇由角鲨烯产生。菜油甾醇通过多个步骤转化为campestanol。然后通过两种等同的生物合成方式产生BL,其命名为早期和晚期C-6氧化途径(图1-2)。早期氧化途径的第一步是从菜油甾醇中生产6-氧代辛二酚,然后将其转化为 cathasterone,teasterone,3-dehydroteasterone,typhasterol和castasterone。在C-6后期氧化途径中,在C-22中,菜油甾醇被氧化产生6-去氧噻酮,然后顺序氧化成6-去氧甾酮,3-脱氢-6-去氧甾酮,6-脱氧苦参酚,6-去氧芥子酮和甾酮。最后,C6-酮的氧化将甾酮转化为BL。在复杂多变的环境中,植物已经开发出多种策略来感知来自内外环境的各种信号。信号在细胞表面被感知并传递到细胞内部。这些事件关键地依赖于由受体激酶(RLK)介导的细胞与细胞间的识别和通信。RLK的结构由细胞外结构域,单次跨膜结构域和胞内的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域组成。基于它们不同的细胞外结构域,RLK可以分为13个亚家族,其中最大的亚家族是富含亮氨酸的重复序列(LRR)亚家族。LRR-RLK的LRR结构域在LRR重复的数量和分布模式上不同,并使这些LRR-RLK具有不同的功能。具有21个LRR的CLV1(CLAVATA 1)控制分生组织发育。具有20个LRR的ER(ERECTA)和HAESA分别影响气孔模式和花器官脱落。具有30个LRR的EMS1(EXCESS MICROSPOROCYTES1)决定着花药细胞的分化。含有28个LRR和21个LRR的FLS2(FLAGELLIN-SENSING 2)和EFR(EF-TU RECEPTOR)分别参与对拟南芥中免疫反应和生物胁迫的各种反应。PSKR1(PHYTOSULFOKINE RECEPTOR 1)具有 21 个 LRR 且第 17 和第 18 个 LRR 之间的36个氨基酸岛结构域,通过细胞扩增和对病原体的反应参与调控植物生长。一些LRR-RLK的晶体结构显示扭曲的LRR或反式β-折叠的右旋超螺旋。凸侧的二级结构的变化影响LRR结构域的曲率,并且这反过来允许与激素,肽和整个蛋白质等多样的配体相互作用。已经鉴定了许多小信号肽,包括用于CLV1的CLV3(CLAVATA3),用于 PSKR1 的 PSK(PHYTOSULFOKINE)和用于 HAESA 和HAESA-LIKE2的IDA(在吸收中的缺乏缺陷)。ER的EPF(EPIDERMAL PATTERNING FACTORS)。小蛋白,细菌鞭毛蛋白和 TPD1(TAPETUM DETERMINANT1)分别被FLS2和EMS1感知。BRs 被膜结合受体为 BRI1(BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1)所感知,这是一种富含亮氨酸重复(LRR)受体的激酶。已经在番茄(tBRI1/Curl 3),水稻(OsBRI1),棉花(GhBRI1),豌豆(LKA)和大麦(HvBRI1)中鉴定出BRI1的直系同源物,证明了高等植物中BL信号传导的保守性。对于与bri1具有相似表型的其他基因的BR不敏感性功能突变体尚未被鉴定,而与各种实验室中的显着努力无关。这提出其他BR信号传导组分可以由冗余基因编码,使得它们的功能丧失突变是致命的或可能不具有类似bri1的表型。绿色荧光蛋白(GFP)基因融合技术显示BRI1定位于质膜中。BRI1的详细典型结构包括N-末端信号肽,亮氨酸拉链基序,两个半胱氨酸对和25个LRR拷贝。在LRR岛的第21和第22位之间(70个氨基酸序列的序列)存在。LRR区域后跨膜结构域和细胞内激酶结构域侧翼。分子和结构研究表明,LRR和岛屿对BR的直接结合至关重要。AtBRI1的晶体结构显示LRR在BRI1的细胞外部分具有弧形蛋白质,具有疏水核心,凸螺旋和凹β链。覆盖细胞外结构域的单独LRR结构域类似于在超螺旋中平行排列的β-а结构单元。BRI1的晶体结构显示BRI1的岛结构域折叠回超螺旋的内部以结合油菜素内酯。超级螺旋与LRR13-25形成广泛的极性和疏水性相互作用。油菜素类固醇结合中的扭曲LRR延伸至第13 LRR至第25 LRR含有岛结构域的区域。对拟南芥的遗传和分子研究的进展增加了对BR信号通路的理解。在缺乏BR的情况下,BRI1的活性被BRI1激酶抑制因子BKI1抑制,BRs通过结合BRI1的C末端尾部发挥其作用。许多研究已经证实,油菜素内酯(BL)通过位于BRI1细胞外结构域内的70个氨基酸岛结构域与质膜定位的BRI1结合,产生用于与配体结合的表面袋。进一步的分析表明,在BRI1的LRR区域的内表面和根岛域之间形成的疏水沟有助于BRI1对BL的特异性识别。BRI1与BR的结合与其共同受体BRI1相关受体激酶BAK1形成异源二聚体,因此发生一系列磷酸化事件。BRI1 的信号通过 BRI1-SUPPRESSOR 1(BSU1)和 BR SIGNALING KINASE 1(BSK1)发生,以调节负调节因子 BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 2(BIN2);GSK3/Shaggy样激酶。在拟南芥中,BRI1的其他底物即转运蛋白样蛋白(TTL)和TGF-β受体-相互作用蛋白(TRIP-1)也参与BR信号的调节。BSU1对BIN2的去磷酸化阻碍了 BIN2的功能,其允许两个转录因子在细胞核中积累,即 BRASSINAZOLE RESISTANT 1(BZR1)和 BRI1-EMS SUPPRESSOR 1(BES1)。这些BZR1和BES1都属于基因-螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子的植物特异性家族。这些因子充当同源或异源二聚体,并在调节许多BR响应基因的表达中起主要作用。功能和蛋白质组学研究表明,信号机制的磷酸化顺序模型和BRI1及其共同受体BAK1的激活。已经发现BRI1及其共同受体BAK1都具有酪氨酸(Y)和丝氨酸/苏氨酸(S/T)磷酸化活性,这些活性对于BR的特异性应答非常关键,包括底物修饰和激酶活化。通过BIN2磷酸化的BZR1和BES1的调节机制似乎比最初认为的更加复杂并且具有去磷酸化的PP2A磷酸酶。对启动子元件的综合分析表明,BZR1和BES1都能够结合E-box以及BR响应元件(BRRE)。结果表明,BES1与BRRE的结合比E-box强得多,因为BES1与BRRE结合的有效结合需要一个伙伴。虽然E-box元素主要富含BR诱导的基因,而BRRE主要富含BR抑制基因。此外,以前显示BES1充当转录机制的激活剂,而BZR1充当转录机制的阻遏物。尽管最近的全基因组ChIP分析显示BES1和BZR1都可以作为阻遏物或激活剂发挥作用。已经提出,额外的启动子序列元件控制BZR1和BES1的下游靶标的调节或它们的相互作用蛋白质起作用。BR信号传导在控制植物大小中起重要作用。BRI1的无效突变体显示极其矮小,而BRI1的过表达则增加了植物的株高,表明受体有无和激活程度影响着BR信号传导和植株的发育。在没有BR信号传导的情况下,BRI1的mRNA丰度保持不变,即使BRI1转录被外源性应用BR抑制。总的来说,这些结果表明复杂的机制涉及BRI1的调节,其可以包括翻译,转录和翻译后事件。已经提出了一种机制,其调节降解以抵消BRI1的生物合成,其内化和BRI1向质膜的分布。为了发现这种涉及BRI1降解的机制,bri1的活突变体发挥重要作用,因为它们改变了 BRI1的蛋白质丰度。在拟南芥中分离出BRI1的三个同源基因,即BRL1,BRL2和BRL3。其中BRL1和BRL3可以补偿bri1突变体植物中BRI1的功能,并且可以通过在BRI1启动子控制下表达它们的cDNA来挽救它们的表型,而AtBRL2则不能。总之,这些解释提出AtBRL1和AtBRL3具有作为BR受体起作用的能力。在系统发育树中,三个进化枝由所有基因序列形成。AtBRL1和AtBRL3分为一组,而AtBRL2则独立分组。BRI1及其植物同源物的系统发育分析表明,BRL2早于BRL1和BRL3,而BRI1出现晚于BRL1和BRL3(图3-1)。被子植物之间的LRR结构域长度存在显着差异,双子叶植物中为1,518至1,521bp,在单子叶植物中为1,320至1,335bp。12种植物的序列包括5个单子叶植物(Oryza sativa,Brachypodium distachyon,Setaria italic,Sorghum bicolor,Zea mays)和 7 个双子叶植物(拟南芥,Solanum lycopersicum,Solanum tuberosum,Populus trichocarpa,Glycine max,Phaseolus vulgaris,Amborella trichopoda)比较发现BRI1的LRR结构域中的独特序列在拟南芥的不同植物物种和BRL1和BRL3中是保守的。胞外域BRI1的多序列比对显示BRI1细胞外结构域的LRR11-25从所有这些不同的植物物种中高度保守(图3-1,3-2)。然而,BRI1细胞外结构域中LRR的区域1-10个氨基酸保守性较低且变化较大。在LRR 1-3中几乎没有区域,其中一些氨基酸残基在双子叶植物中缺失但存在于单子叶植物中。类似地,在LRR的一些位置,单子叶植物中缺失氨基酸残基,但没有一个长于三个残基(图3-2)。由于不同物种之间的插入或缺失变异,LRR1-10之间没有一对一的关系。在拟南芥中BRI1的同源物BRL1和BRL3中发现了类似的改变。生物化学和遗传学证据表明,油菜素内酯类受体BRL1和BRL3的BRI1家族中两个密切相关的成员是拟南芥中BR的真正受体。它们显示BRI1的整体结构中的相似性,例如配体结合岛结构域和BRL1可以以更高的亲和力结合BL,BRL3具有与主要BRI1受体相似的结合亲和力而不是BRL2。当在BRI1启动子控制下的BRL1和BRL3克隆可以拯救bri1突变体表型,并且当在野生型植物中表达时它们产生具有更长叶柄的表型。这表明BRL1和BRL3都参与BR的感知并且表明BRI1下游的信号传导组分可能具有与它们重叠以及特定的功能。此外,它们的氨基酸的不同序列在这些受体中可能是功能上合适的。在所有成员中,激酶结构域的中心序列是非常同源的,而在激酶催化结构域侧翼的区域如C-末端延伸和近膜区域在细胞内部分中更加不同。LRR数量的功能意义在细胞外结构域中尚不清楚,因为从其他物种鉴定的BRI1的直向同源物显示出一定程度的变异性,尽管显然表现出相似的功能。BRL1和BRL3的岛结构域显示了保守序列的数量,它们彼此相似但与BRL2和BRI1不同,但BRL1以高亲和力结合BL(比BRL3或BRI1高10倍)。这提出岛结构域可以改变对配体的亲和力。通过使用质谱分析对BRL3受体的详细检查显示,这些还包含BAK1共受体和先前描述的许多其他BR信号传导组分。BR受体BRL1和BRL3以及体内共同受体BAK1相互作用的遗传和生物化学证据表明BRL3信号体复合物对于正常的根生长是必需的。至于BRI1相对于BRL1,BRL2和BRL3的演变,目前还没有明确的概念。因此,我们比较来自拟南芥的BRI1,BRL1,BRL2和BRL3的序列以及显示进化趋异的无根柱系图谱。这些基因属于不同的分支。AtBRL2独立分组,显示其起源早于其余部分。AtBRL1和AtBRL3属于同一分支,并显示其在起源和功能方面的密切相关性。BRI1似乎比所有人都进化得更晚(图3-1)。植物RLK在许多不同的生物过程中起着关键作用,例如应激反应,植物生长和激素反应。由于这种功能多样性,可以检测到结构域的广泛变化。LRR-RLK的细胞外结构域是通用的和多样的,并且其激酶结构域在植物中被转化。该岛和邻近的四个C终端LRR负责感知BR。BRI1基因与受体样激酶(RLKs)基因家族显示出结构相似性。已经从拟南芥中鉴定出大约600个RLK成员,其代表其2.5%的蛋白质编码基因。BRI1在基因长度方面显示出不同植物物种的更高水平的相似性(保守性)。在单子叶植物和双子叶植物的不同组中也可以观察到基因长度的相对大小的这种保守性。T.aestivum和拟南芥都没有内含子,所有基因都预测转录后机制的过程是相似的。以前的进化研究表明,在拟南芥和水稻分化后,大约有1.5亿年的RLK数量经历了重大的重复事件。这种进化分歧有助于阐明单子叶植物和双子叶植物中LRR区域和BRI1的ID和其他结构域的差异。当我们比较单子叶植物和双子叶植物的LRR时,BRI1细胞外结构域的关键序列在来自不同植物物种BRI1的LRR11-25中是保守的和高度相似的,所述植物物种包括拟南芥,短柄草,番茄,高粱,马铃薯,狗尾草(Setaria italica)。,毛茛(Trulusocarpa),水稻(Oryza sativa),大豆(Glycine max),菜豆(Phaseolus vulgaris),玉米(Zea mays)和毛癣菌(Amborella trichopoda)(图2)。有趣的是,在这些植物物种中LRR1-10和LRR11-25之间的序列中检测到显着差异。然而,由于上述物种之间的插入或缺失变异,BRI1细胞外结构域的氨基酸不能在LRR1-10之间形成一对一的关系(图3-2)。这表明第1至第10LRR的第一部分氨基酸在不同物种中较不保守。对于BRI1的全部功能,BRI1的第一部分LRR被忽略了。在细胞外结构域的LRR中,两个突变体bri1-4和bri1-120分别出现在LRR的第3和第13位。在bri1-4中,缺失10-bp片段,导致翻译过早终止,导致截短的蛋白质。bri1-4基因是bril的无效等位基因,其突变体与无效表型相当,而bri1-120在第13个LRR中含有苯丙氨酸而不是丝氨酸。这种构象变化影响受体二聚化或降低配体结合能力。bri1-120的发现表明LRR结构域在BR信号传导中起重要作用。然而,关于BRI1的保守性较低的LRR1-10,知之甚少。弱bri1等位基因bri1-235具有从C到T的单碱基变化,这导致第4 LRR中第156位的从丝氨酸到苯丙氨酸的氨基酸取代已被鉴定(图3-7)。通过庞大的疏水性苯丙氨酸取代这种溶剂暴露的Ser残基存在于bri1-235突变体中引起局部结构变形。然而,这种结构扰动是非常微妙的并且产生矮化表型,具有延长的寿命和圆形叶。激素的受体感知来自不同位置的信号分子并将该信号转化为精确的生物过程,其影响下游的主要细胞靶标。对于这种蛋白质的亚细胞定位起着至关重要的作用。取决于细胞靶标和配体类型,受体可以位于内质网(ER)或质膜(PM)中,细胞质中或细胞核中。BRI1蛋白主要定位于质膜,但bri1-235蛋白保留在内质网而不是质膜中。在BRI1突变体中,仅bri1-5和bri1-9是两个例子,其蛋白质也保留在内质网中。bri1-9的矮化表型,其在BRI1的配体结合结构域中携带Ser-to-Phe突变,是由结构上不完全但功能上有效的BR受体的内质网保留引起的。在内质网中,基于保留的ER质量控制的严格性由于突变而显着降低,并且允许bri1-9蛋白输出至细胞表面以进行BR感知。与bri1-9不同,bri1-5携带Cys-to-Tyr突变。bri1-5蛋白保留在内质网中,涉及三种不同的保留机制。需要进一步调查以确定bri1-235是否涉及ER质量控制系统的干扰。BR是植物生长的重要调节剂,甚至非常低浓度的BR也会影响形态和植物生长。拟南芥的许多矮化突变体通过外源BL的应用拯救到正常表型,然而,它无法拯救不敏感突变体的表型。在该研究中,当BRs在较低浓度下对bri1-235的根长度没有显示出显着影响。然而,与野生型植物相比,较高的浓度即100nM和1000nM略微促进了根的长度。在下胚轴长度中观察到相同的趋势(图3-5)。当我们以μM浓度应用BRZ时,它以浓度依赖性方式降低根长度和下胚轴长度(图3-6),但这种降低不显着。所以在这里我们证明了bri1-235是BR不敏感的突变体而不是BR缺陷型突变体。由于激素不敏感突变体与激素缺陷型突变体的表型相似,但不能通过激素治疗来挽救。激素不敏感突变体通常由编码激素受体的基因中的损伤或信号转导途径的元件引起。与其他内质网定位的bri1突变体(例如bri1-9和bri1-5)相比,bri1-235的表型强度相对较强。然而,这种突变基因尚未被表征。当我们在bri1-235中过表达野生型BRI1时,bri1-235的表型在形态上被拯救到几乎野生型植物中(图3-10)。因此,BRI1基因的过表达能够抑制弱BR受体bri1-235的矮化表型。已经有许多研究表明,弱bri1突变体表型中莲座叶的表型缺陷可以通过编码BR信号传导的正调节因子的基因的过表达来恢复,例如 BES1,BAK1,BSK1 和 BRI1 本身。bri1-5,bri1-301和bri1-9 是这些类型研究中经常使用的突变体。此外,我们发现sbi1(BRI1的抑制因子)也可以将bri1-235的表型恢复到野生型的表型附近。如先前的研究报道,sbi1作用于活化的BRI1,对无活性的BRI1没有影响。因此,该突变体(bri1-235)中的BRI1是活跃的并且其功能未被耗尽。bri1-235是在BRI1细胞外结构域的LRR的相对较不保守的区域中具有点突变。总之,这些结果表明,70氨基酸岛结构域之前较不保守的LRR区(1-10 LRR)对于保持功能完整的BRI1也是必需的。当对植物给予过量BR时,可以以反馈方式控制BR的失活和生物合成以降低更高的BR浓度。拟南芥的DWF4被认为是BR生物合成通量反馈调节中的第一个基因,并且是催化BR生物合成关键限速的关键酶。BR的动态内源性浓度主要表现为DWF4的RNA转录丰度。当它被完全敲除时,所得表型显示出生长和BR合成中的严重缺陷。在野生型拟南芥中,DWF4介导的步骤的缓慢速率相对地归因于该基因在转录过程中的严格控制。BR生物合成基因CPD促进DWF4的下一步骤,在空间和时间上受到调节。在拟南芥中,CPD蛋白与DWF4最相似,并且具有约66%的相似性和43%的同一性。CPD和DWF4在不同组中组合在一起(相同家族),其与细胞色素P450酶的推荐命名相容。在光照和黑暗条件下生长的幼苗中,CPD表达位于下胚轴和子叶的最上部。CPD表达受BR浓度的负调控。许多BR生物合成基因即CPD和DWF4也受外源BR调节。在我们的结果中,BL诱导的BRI1:BRI1-GFP构建体中DWF4和CPD的下调,而在bri1-235中,这些在我们的实验中高度表达(图3-12,证实这些是BR的负调节剂。这些结果与之前报告中的数据一致。因此,我们可以说,为了在拟南芥中完成这种局部BR反应,生物活性BR的局部存在而不是BRI1限制的感知可能是必要的。总之,外源性BR含量的增加导致这些BR代谢基因在mRNA水平的负反馈调节,以维持BR稳态。许多研究表明,添加BL后,DWF4的mRNA水平迅速下降。此外,我们的结果显示,与野生型相比,bri1-235突变体中两个BR代谢基因BAS1的表达有所升高(图3-12)。此外,许多BRI1样受体基因聚集在番茄,拟南芥和水稻基因组中形成基因家族。这些信息预测BAS1的反馈表达受未知受体的控制,与BRI1或BRI1同源物没有同源性。目前已经显示BZR1充当新的转录阻遏物,其直接结合BR的特定基因的启动子,即DWF4,BAS1和CPD。因此,BZR1和BZR1相互作用蛋白的靶基因可以是在BR-信号传导介导的BR代谢基因的反馈表达中起作用的组分的良好候选者。一些研究利用了 BR的外源应用,发现它增强了植物抗应激能力。但未对BR的突变体进行研究,以阐明内源性BR在胁迫条件下的作用。为了检查内源性BR在胁迫耐受性中的作用,我在控制下生长哥伦比亚和bri1-235植物,100mMNaCl和100mM N aCl和1μMBR。结果表明,在哥伦比亚和bri1-235突变体幼苗中,盐处理大大减少了茎和根的鲜重和干重以及茎和根的长度。然而,在bri1-235中,比哥伦比亚更严重。随着防御反应,在盐胁迫下脯氨酸含量增加,而蛋白质被发现降低。抗氧化剂超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化氢(H2O2)、过氧化物酶活性(POD)、黑醛(MDA)在盐度下增加,而在哥伦比亚和bri1-235植物中过氧化氢酶活性CAT下降,但上升和下降幅度不同。外源24-表皮生长因子内酯的应用改善了应激条件,并与胁迫相比增加了哥伦比亚和bri1-235植物的所有生长。从这些结果来看,证明bri1-235比哥伦比亚更敏感。因此,从目前的调查来看,BR的内源性合成是强制性的,以应对压力环境。为了进一步证实在胁迫条件下BR内源合成的作用,哥伦比亚和bri1-235分别生长在真菌感染(大绿豆)、真菌感染1 M(BR)和对照中。真菌侵染还通过降低枝条和根的鲜重和干重以及茎和根的长度、相对含水量和叶绿素含量来降低哥伦比亚和bri1-235植物的生长。所有生长参数的下降在bri1-235中更为明显。24-表皮素内酯通过增加这些参数,以某种方式促进了生长。以真菌感染为防御策略,哥伦比亚和bri1-235植物的糖含量、蛋白质含量和脯氨酸含量均有提高。与哥伦比亚相比,bri1-235在所有这些参数中对真菌胁迫更为敏感。因此,可以再次指出,BR的内源性合成对在充分的环境胁迫下生存至关重要。在这里,我们报道了 BRI1较不保守的LRR区域的新突变。这种突变阻碍了拟南芥的生长并延长了其寿命。我们描述了这种新的bri1等位基因的鉴定和表型表征,并将其命名为bri1-235,其显示弱的形态学表型和对BR的敏感性降低并且定位于ER中。在编码BRI1的第4个LRR的区域中从C到T的点突变导致在第156位的丝氨酸转变为苯丙氨酸。bri1-235的发现为阐明LRR-RLK在生长,发育和应激反应期间较少保守的LRR的角色和功能提供了依据。
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混合振动系统的研究在其它学科和工程技术领域中有着十分重要的作用.近几十年来,受其应用的驱动,关于混合振动系统反问题的研究受到了许多学者的广泛关注.其中反谱问题作为该研究中一个重要的内容,不仅在量子物理、电学、气象学等领域有着广泛而直接的应用,同时也是求解数学物理中非线性方程的有效途径之一.本文主要针对一类混合振动系统,即含有内部点条件的一维Schr?dinger算子,的反谱问题进行了较为系统的研究
无论是在自然系统还是人类社会系统,同步现象的存在都是非常普遍的,并且在实现各种系统功能方面也扮演者重要的作用。近几十年复杂网络的快速发展,复杂系统中的同步问题研究也变的越来越重要。随着人们对同步研究的深入,如何实现同步优化的问题也变得突出,这不但可以帮助人们更好的利用同步行为来控制系统,而且也可以反过来更好的认识同步本身。在本论文中,我们主要围绕同步优化这一课题进行展开讨论。在第一章中,主要是简单