Role of AUX1 in the control of organidentity during in ... · organogenesis and in mediating tissue...
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Role of AUX1 in the control of organidentity during in vitro organogenesis and in mediating tissue specific auxin and
cytokinin interaction in Arabidopsis
Aparna Kakani, Guosheng Li, Zhaohua Peng
Zusammengefasst von Dagmar Jahn 1 / 13
Gliederung
1) Was sind Auxine und Cytokinine?● Antagonie● Synergie
2) Herstellung der Mutanten
3) Optimierung der Hormonkonzentrationen
4) Charakterisierung der Mutanten
5) Cytokinin induziert Ansammlung und Verteilung von Auxin
6) AUX1 wird in Kalli exprimiert
7) Expression von Auxin-/Cytokinin-abhängigen Genen
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Was sind Auxine und Cytokinine?● Wachstumshormone
● Interaktion spielt eine wesentlich Rolle bei Wachstum und Entwicklung der Pflanze
Antagonie:
Verhältnis: Auxin / Cytokinin hoch = WurzelwachstumVerhältnis: Auxin / Cytokinin niedrig = TriebwachstumZwischen diesen beiden Wirkbereichen = Kalli (undifferenzierte totipotente Zellen)
Weiteres Beispiel:Apikaldominanz durch Auxin
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Was sind Auxine und Cytokinine?
Synergie:
Regulation des Zellzyklus durch Cyclin-abhängige Kinase 2 (CDC2)
Auxin erhöht Expression von CDC2Cytokinin erhöht die katalytische Aktivität von CDC2
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Herstellung der Mutanten
T-DNA:
● T-DNA aus Bodenbakterium Agrobakterium tumefaciens
● Ti-Plasmid wird zusammen mit anderer DNA auf Pflanze übertragen und in Genom eingefügt
● Mutationen im AUX1 Gen werden erzeugt
DR5:GUS und DR5:GFP:
● DR5:GUS und DR5:GFP werden in Wildtyp und in Mutanten eingefügt, zur späteren aufzeigen der Auxinkonzentrationen
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Optimierung der Hormone
Verwendetet Hormone:2,4-Dichlorphenoxyessigsäure (2,4-D) Indol-3-essigsäure (IAA)Kinetin (KIN)6-Benzyladenin (6-Ba)
Reaktion im Wildtyp von Arabidopsis bei
● 0.5 mg/l 2,4-D = Wurzelregeneration
● 0.25 mg/l 2,4-D und 2.0 mg/l KIN = Triebregeneration
Alle Kombinationen dazwischen führen zu einer Kallusbildung.
Auxin
Cytokinin
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Charakterisierung der Mutanten
● 50.000 Pflanzen getestet● Drei Pflanzen mit Mutation● Mutanten: Wurzeln statt Triebe
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Charakterisierung der Mutanten
● Charakterisierung anhand der Wurzellänge von 10-Tagen alten Setzlingen● Ergebnis: Mutanten unempfindlicher gegenüber Auxin und Cytokinin
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Cytokinin induziert die Ansammlung/Verteilung von Auxin
Auxin 0,05 mg/lCytokinin 2 mg/l
Auxin 0,05 mg/lCytokinin -
Auxin 0,25 mg/lCytokinin 2 mg/l
Auxin 0,25 mg/lCytokinin -
Wildtyp
Wildtyp
Mutant
Mutant
DR5:GUS
DR5:GFP
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Auxin 0,05 mg/lCytokinin 2 mg/l
Auxin 0,05 mg/lCytokinin -
Wildtyp
Wildtyp
Mutant
Mutant
DR5:GUS
DR5:GFP
Auxin 0,05 mg/lCytokinin -
Auxin 0,05 mg/lCytokinin 2 mg/l
Cytokinin induziert die Ansammlung/Verteilung von Auxin
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AUX1 wird in Kalli exprimiert
AUX1-Nachweis durchtransgene Linie:
AUX1:AUX1-116-YFP
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Expression von Auxin-/Cytokinin-abhängigen Genen
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Quellen
● Role of AUX1 in the control of organidentity during in vitro organogenesis and in mediating tissue specific auxin and cytokinin interaction in Arabidopsis - Aparna Kakani, Guosheng Li, Zhaohua Peng
● Plant physiology – L. Taiz, E. Zeiger, 2006, vierte Auflage, Spektrum Verlag
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