ギベレリンは、シェード誘発性大豆胚軸伸長を、オーキシンとブラシノステロイドの相互促進の下流に調節します

植物や作物は、自然のコミュニティや農業分野で日陰のストレスによって広く苦しんでいます。シロイヌナズナの日陰回避には、3つの主要な植物ホルモンオーキシン、ギベレリンズ（ガス）、ブラシノステロイド（BRS）が不可欠であることがわかりました。しかし、彼らの関係は、植物の日陰の回避制御でめったに報告されていません。ここでは、大豆の日陰誘発性偏見伸長におけるオーキシン、ガス、BRSのクロストークの調査を報告します。インドール-3-酢酸（IAA）、GA3または24エピブラシノリド（EBL）の外因性栄養は、白色光の強力な生合成阻害剤の強力な生合成阻害剤を明確に減少させた日陰誘発性偏見の伸長を大幅に減少させる一方、白色光の極均型伸長を明確に促進しました。彼らの生合成阻害剤の相乗的治療により、Ga3はEBLがわずかにわずかに回復したが、IAA生合成阻害剤によって効率的に抑制された胚軸伸長を回復したことが示された。Ga3およびIAAは、Br Biosynthesis阻害剤による甲状腺機能低下阻害剤による極大酸化阻害剤を劇的に抑制した。摂食は、GA生合成阻害剤による伸長阻害を抑制できません。さらなる分析により、シェードは大豆胚軸におけるIAA、GAおよびBR生合成の重要な遺伝子の発現を著しく上方制御し、GA生合成遺伝子が日陰のIAA、GAおよびBR生合成阻害剤によって効果的にブロックされたことが明らかになりました。まとめると、これらの結果は、ガスが大豆におけるオーキシンとBRSの相互促進の下流の日陰誘発性偏見拡張を調節することを示唆しています。

Plants and crops are widely suffered by shade stress in the natural communities or in the agricultural fields. The three main phytohormones auxin, gibberellins (GAs) and brassinosteroids (BRs) were found essential in shade avoidance in Arabidopsis. However, their relationship have been seldom reported in plant shade avoidance control. Here, we report our investigation of the crosstalk of auxin, GAs and BRs in shade-induced hypocotyl elongation of soybean. Exogenous feeding of indol-3-acetic acid (IAA), GA3 or 24-epibrassinolide (EBL) distinctly promoted hypocotyl elongation in the white light, while the potent biosynthesis inhibitors of GA3, IAA, BRs severely diminished shade-induced hypocotyl elongation. Synergistic treatment of their biosynthesis inhibitors showed that GA3 fully, while EBL slightly, restored the hypocotyl elongation that was efficiently repressed by IAA biosynthesis inhibitor, GA3 and IAA dramatically suppressed the hypocotyl growth inhibition by BR biosynthesis inhibitor in the shade, whereas both IAA and EBL feeding cannot suppress the elongation inhibition by GA biosynthesis inhibitor. Further analyses revealed that shade remarkably upregulated expression of key genes of IAA, GA and BR biosynthesis in the soybean hypocotyls, and GA biosynthesis genes were effectively blocked by IAA, GA and BR biosynthesis inhibitors in the shade. Taken together, these results suggest that GAs modulate shade-induced hypocotyl elongation downstream of mutual promotion of auxin and BRs in soybean.