シロイヌナズナの光制御された苗の発達に影響を与える新しい変異体であるDET2の表現型および遺伝分析

デエチオール化-2（DET2）と指定された遺伝子の劣性変異によって生成される緑化表現型が記載されています。DET2遺伝子の劣性変異は、多くの光依存プロセスからの光信号を解体します。DET2変異は、胚軸成長阻害、子葉拡大、一次葉の開始、アントシアニンの蓄積、および光調節遺伝子発現の抑制を含む、光成長植物の多くの特性を持つ暗く成長したシロイヌナズナの苗木をもたらします。しかし、これらの形態学的および遺伝子発現の変化とは対照的に、葉緑体発達プログラムはDET2変異体の暗闇では開始されておらず、光制御された遺伝子発現がエチオプラストの葉緑体への分化に先行することを示唆しています。したがって、DET2変異は、タイミングと制御メカニズムが異なる、少なくとも2つのクラスの下流の光調節応答を明らかにしています。ホモ接合DET2変異は、開花のタイミング、遺伝子発現の暗い適応、葉の老化の開始など、光成長植物の光周期反応にも影響します。DET1 DET2二重変異体の表現型は付加的であり、下流の光調節遺伝子に影響を与える異なる経路でDET1とDET2が機能することを意味します。さらに、これらの経路は、早期の苗の発達中にのみ利用されるわけではなく、栄養成長の後期段階で光発達プログラムのさまざまな側面を調節するためにも必要です。

The greening phenotypes produced by recessive mutations in a gene designated de-etiolated-2 (DET2) are described. Recessive mutations in the DET2 gene uncouple light signals from a number of light-dependent processes. det2 mutations result in dark-grown Arabidopsis thaliana seedlings with many characteristics of light-grown plants, including hypocotyl growth inhibition, cotyledon expansion, primary leaf initiation, anthocyanin accumulation, and derepression of light-regulated gene expression. In contrast to these morphological and gene expression changes, however, the chloroplast development program is not initiated in the dark in det2 mutants, suggesting that light-regulated gene expression precedes the differentiation of etioplasts to chloroplasts. det2 mutations thus reveal at least two classes of downstream light-regulated responses that differ in their timing and control mechanisms. Homozygous det2 mutations also affect photoperiodic responses in light-grown plants, including timing of flowering, dark adaptation of gene expression, and onset of leaf senescence. The phenotype of det1 det2 double mutants is additive, implying that DET1 and DET2 function in distinct pathways that affect downstream light-regulated genes. Furthermore, these pathways are not utilized solely during early seedling development but must also be required to regulate different aspects of the light developmental program during later stages of vegetative growth.