Regulace zakládání hlíz u bramboru: role auxinu

Abstract

Potato (Solanum tuberosum) is an essential component of food worldwide. The process of tuber formation is controlled by the interplay of external and internal conditions. Understanding of the molecular basis of tuberization, including the effect of photoperiod, pointed to a key role of mobile signals. Among these morphogenic signals StBEL5 and POTH1 transcripts are involved, which are translated in the stolon and form a heterodimer regulating target genes with TTGAC tandem motifs, further an FT homologue, StSP6A, mobile from leaves to stolons as a protein. BEL5/POTH1 and StP6A signaling pathways seem to overlap. Phytohormones also play an important signaling role, i.a. auxins. During tuber initiation, IAA levels in stolon tissues increase. PIN transporters are likely to be involved in the redistribution of auxin in the stolon, but also LAX and ABCB transporters and components of auxin signaling pathway, Aux/IAAs and ARFs are also involved in the process. Although auxins are proved to play an important role during stolon-to-tuber transition, their exact role in the process is not sufficiently clarified. Auxin signaling is interconnected with BEL5/POTH1 and SP6A-mediated tuber signaling, as its target genes in the stolon include those that encode proteins involved in auxin biosynthesis (YUCCA1),...

Lilek brambor (Solanum tuberosum) tvoří podstatnou složku potravy po celém světě. Proces tvorby hlíz, tuberizace, je řízen souhrou vnějších podmínek a vnitřních poměrů v rostlině. Pochopení molekulární podstaty regulace tuberizace včetně vlivu fotoperiody, ukazuje na klíčovou roli mobilních signálů. Mezi signály působící morfogenní změny ve stolonu patří transkripty StBEL5 a POHT1, které jsou translatovány ve stolonu a tvoří heterodimer, jež je schopný regulovat geny s motivem TTGAC, dále FT homolog StSP6A mobilní z listů do stolonu jako protein. Je zřejmé, že se tyto signální dráhy překrývají. Významnou signalizační úlohu mají také fytohormony, mezi jinými i auxiny. Během iniciace hlízy dochází k navýšení hladin IAA v pletivech stolonu, během zrání hlízy naopak k poklesu. Na redistribuci auxinu ve stolonu se pravděpodobně účastní PIN proteiny, iniciace tvorby hlíz se účastní i transportéry LAX a ABCB a členové signální dráhy Aux/IAA a ARF. Ačkoli auxiny mají během morfogenní přeměny stolonu prokazatelně důležitou roli, není jejich přesná úloha v procesu dostatečně vyjasněná. S auxinovou signalizací je propojená tuberigenní signalizace zprostředkovaná BEL5/POTH1 a SP6A, mezi její cílové geny ve stolonu patří i ty, které kódují proteiny účastnící se biosyntézy (YUCCA1), transportu (PIN1/2/4) a...