ブラシノステロイドの外因性の用途は、ユーカリグランディスの二次木部分化を促進します

ブラシノステロイド（BRS）は、植物の成長と発達、特に細胞の伸長と血管発達において多くの極めて重要な役割を果たします。その生合成およびシグナル伝達経路はモデル植物でよく特徴付けられていますが、世界中の繊維とエネルギーを提供する主要な広葉樹の木であるユーカリグランドの生物学的役割は不明のままです。ここでは、E。Grandisの植物は、最も活性のあるBRおよび/またはBR生合成阻害剤ブラジナゾールである24エピブラシノリド（EBL）で治療しました。植物の成長を記録し、根の細胞構造を分析し、組織化学的方法で茎を分析しました。次に、二次成長、BR合成、シグナル関連の遺伝子発現分析を実施しました。結果は、BRSがシュートの長さと直径を劇的に増加させ、外因性BRが茎と根の木部領域を増加させることを示しました。このプロセスでは、EGRBRI1、EGRBZR1、およびEGRBZR2の発現がBR処理によって誘導され、HD-ZIPIIIおよびセルロース合成酵素遺伝子の発現も変化しました。ユーカリの二次木部発達におけるBRSの効果をさらに検証するために、生後6か月の植物を材料として使用し、EBLを垂直茎の木部と膜に直接適用しました。木部領域、繊維細胞の長さ、および細胞数は、かなりの増加を示しました。いくつかの主要なBR-signaling遺伝子、二次木部発達関連転写因子遺伝子、およびセルロースおよびリグニン生合成遺伝子もかなり変化しました。したがって、BRは、この木質植物のBR-Signaling経路を介した二次木部の発達と分化において調節的役割を果たしました。

Brassinosteroids (BRs) play many pivotal roles in plant growth and development, especially in cell elongation and vascular development. Although its biosynthetic and signal transduction pathway have been well characterized in model plants, their biological roles in Eucalyptus grandis, a major hardwood tree providing fiber and energy worldwide, remain unclear. Here, we treated E. grandis plantlets with 24-epibrassinolide (EBL), the most active BR and/or BR biosynthesis inhibitor brassinazole. We recorded the plant growth and analyzed the cell structure of the root and stem with histochemical methods; then, we performed a secondary growth, BR synthesis, and signaling-related gene expression analysis. The results showed that the BRs dramatically increased the shoot length and diameter, and the exogenous BR increased the xylem area of the stem and root. In this process, EgrBRI1, EgrBZR1, and EgrBZR2 expression were induced by the BR treatment, and the expressions of HD-ZIPIII and cellulose synthase genes were also altered. To further verify the effect of BRs in secondary xylem development in Eucalyptus, we used six-month-old plants as the material and directly applied EBL to the xylem and cambium of the vertical stems. The xylem area, fiber cell length, and cell numbers showed considerable increases. Several key BR-signaling genes, secondary xylem development-related transcription factor genes, and cellulose and lignin biosynthetic genes were also considerably altered. Thus, BR had regulatory roles in secondary xylem development and differentiation via the BR-signaling pathway in this woody plant.