オーキシン、エチレン、ブラジノステロイド：シロイヌナズナ甲下coTylの成長の三者制御

暗く成長したシロイヌナズナの苗木は、複数のホルモン間のクロストークによって駆動されるプロセスである、微分細胞の伸長と分裂によって頂端のフックを発達させます。オーキシン、エチレン、およびギベレリンは、頂端フックの形成で相互作用します。光の中では、同様のホルモン調節の複雑さが、胚軸の伸長レベルで明らかにされています。ここでは、明るい苗木と暗く成長した実生の両方の胚軸におけるオーキシンおよびエチレン制御のプロセスにおけるブラシノステロイド（BRS）の関与について説明します。BR生合成が誇張された頂端フックの形成に必要であり、BRSの適用またはBR合成の破壊のいずれかがオーキシン輸送に影響を与えることによりオーキシン応答を変化させ、最終的には頂端フックの消失をもたらすことを示しています。さらに、光の中でのエチレン刺激陽子型延長は、暗闇の頂端フックの形成を統治するメカニズムと同じメカニズムによって主に制御されることを実証します。しかし、光の中では、BRSはHLS変異体のエチレンに対する非感受性を補っているように見え、BRSの下流の作用を支持しています。したがって、我々の結果は、BRSのレベルではなく、HLS1、Sur1/HLS3/RTY1/ALF1およびAMP1/HPT/COP2/HLS2/PTがオーキシンとエチレンの相互作用に作用することを示しています。三者ホルモン相互作用のモデルが提示されています。

Dark-grown Arabidopsis seedlings develop an apical hook by differential cell elongation and division, a process driven by cross-talk between multiple hormones. Auxins, ethylene and gibberellins interact in the formation of the apical hook. In the light, a similar complexity of hormonal regulation has been revealed at the level of hypocotyl elongation. Here, we describe the involvement of brassinosteroids (BRs) in auxin- and ethylene-controlled processes in the hypocotyls of both light- and dark-grown seedlings. We show that BR biosynthesis is necessary for the formation of an exaggerated apical hook and that either application of BRs or disruption of BR synthesis alters auxin response, presumably by affecting auxin transport, eventually resulting in the disappearance of the apical hook. Furthermore, we demonstrate that ethylene-stimulated hypocotyl elongation in the light is largely controlled by the same mechanisms as those governing formation of the apical hook in darkness. However, in the light, BRs appear to compensate for the insensitivity to ethylene in hls mutants, supporting a downstream action of BRs. Hence, our results indicate that HLS1, SUR1/HLS3/RTY1/ALF1 and AMP1/HPT/COP2/HLS2/PT act on the auxin-ethylene interaction, rather than at the level of BRs. A model for the tripartite hormone interactions is presented.