Genetische Analyse der Ethylen-Signaltransduktion in Arabidopsis thaliana: Fünf neuartige mutant loci, die in einen Stressreaktionsweg integriert sind.

Die Reaktion von etiolierten Sämlingen von Arabidopsis thaliana auf das Pflanzenhormon Ethylen ist ein auffälliges Phänotyp, das als dreifache Reaktion bekannt ist. Wir haben Gene identifiziert, die für die Ethylenwahrnehmung und -reaktion erforderlich sind, indem wir Mutanten isoliert haben, die in der Anwesenheit von exogenem Ethylen keine dreifache Reaktion zeigen. Fünf neue Komplementierungsgruppen wurden identifiziert. Vier dieser Loci, bezeichnet als ein4, ein5, ein6 und ein7, sind unempfindlich gegenüber Ethylen. Die fünfte Komplementierungsgruppe, eir1, wird durch eine neuartige Klasse von Mutanten definiert, die agravitropische und ethylenunempfindliche Wurzeln aufweisen. Doppelmutanten-Phänotypen haben es ermöglicht, diese Loci in einem genetischen Weg der Ethylen-Signaltransduktion zu positionieren. Der Ethylen-Reaktionsweg wird durch die folgenden Loci definiert: ETR1, EIN4, CTR1, EIN2, EIN3, EIN5, EIN6, EIN7, EIR1, AUX1 und HLS1. ctr1-1 ist epistatisch zu etr1-3 und ein4, was darauf hindeutet, dass CTR1 nach sowohl ETR1 als auch EIN4 im Ethylen-Reaktionsweg wirkt. Mutationen an den Loci EIN2, EIN3, EIN5, EIN6 und EIN7 sind alle epistatisch zum ctr1-Sämlingsphänotyp. Die Loci EIR1 und AUX1 definieren eine wurzelspezifische Ethylenreaktion, die keine Aktivität der Gene EIN3 oder EIN5 erfordert. HLS1 scheint für das differentielle Zellwachstum im apikalen Haken erforderlich zu sein. Die Gene EIR1, AUX1 und HLS1 könnten in den Wechselwirkungen zwischen Ethylen und anderen Pflanzenhormonen funktionieren, die spät im Signalweg dieses einfachen Gases auftreten.