シロイヌナズナのaxr1およびaux1遺伝子は、別々のオーキシン応答経路で機能します

シロイヌナズナの劣性突然変異Aux1とaxr1は、植物ホルモンオーキシンに対する耐性を与えます。AXR1変異体は、さまざまな形態学的欠陥を示します。対照的に、aux1変異体で観察される唯一の形態学的欠陥は、根の重力症の喪失です。オーキシン反応におけるこれらの遺伝子の機能についてさらに学ぶために、変異体および野生型植物におけるオーキシン制御遺伝子SAUR-AC1の発現が調べられました。AXR1植物は、苗木中のSAUR-AC1 mRNAのオーキシン誘発性蓄積の顕著な欠陥を示すことがわかっています。対照的に、AUX1変異は、SAUR-AC1のオーキシン誘導にわずかな効果があります。AUX1とAXR1遺伝子が相互作用してオーキシン応答を促進するかどうかを判断するために、AUX1とAXR1変異の両方に同性的な植物が構築され、特徴付けられています。2つの変異は、オーキシン反応に対する影響に加えており、各変異が異なるメカニズムによって耐性を付与することを示唆しています。ただし、二重変異植物の形態は、axr1遺伝子とaux1遺伝子の間に相互作用があることを示しています。成熟した植物では、aux1-7変異は、AXR1-12変異によって付与された形態学的欠陥を部分的に抑制するように作用します。この抑制は、SAUR-AC1発現で測定されるように、オーキシン応答の増加を伴うものではなく、AUX1遺伝子とAXR1遺伝子間の相互作用が間接的であることを示唆しています。

The recessive mutations aux1 and axr1 of Arabidopsis confer resistance to the plant hormone auxin. The axr1 mutants display a variety of morphological defects. In contrast, the only morphological defect observed in aux1 mutants is a loss of root gravitropism. To learn more about the function of these genes in auxin response, the expression of the auxin-regulated gene SAUR-AC1 in mutant and wild-type plants has been examined. It has been found that axr1 plants display a pronounced deficiency in auxin-induced accumulation of SAUR-AC1 mRNA in seedlings as well as rosette leaves and mature roots. In contrast, the aux1 mutation has a modest effect on auxin induction of SAUR-AC1. To determine if the AUX1 and AXR1 genes interact to facilitate auxin response, plants which are homozygous for both aux1 and axr1 mutations have been constructed and characterized. The two mutations are additive in their effects on auxin response, suggesting that each mutation confers resistance by a different mechanism. However, the morphology of double mutant plants indicates that there is an inter-action between the AXR1 and AUX1 genes. In mature plants, the aux1-7 mutation acts to partially suppress the morphological defects conferred by the axr1-12 mutation. This suppression is not accompanied by an increase in auxin response, as measured by SAUR-AC1 expression, suggesting that the interaction between the AUX1 and AXR1 genes is indirect.