糖的可用性抑制生长素诱导的类黄酮途径以促进芽的伸长

顶端优势发生在生长的茎尖抑制腋芽的生长。来自顶端的生长素在节干中通过细胞分裂素和类黄酮间接抑制芽的生长。最近发现，糖缺乏也在这一现象中起到一定作用。通过对玫瑰和豌豆的研究，我们调查了糖的可用性是否与生长素在芽生长控制中的相互作用，以及细胞分裂素和类黄酮的作用。我们发现蔗糖在剂量依赖性及结合的方式上拮抗生长素对芽生长的影响。蔗糖还抑制了类黄酮对芽生长的抑制，并且 rms3 类黄酮感应突变体在降低蔗糖供给时受影响较小。然而，蔗糖并不干扰生长素对细胞分裂素水平的调节，甚至在最佳的细胞分裂素供给下也能刺激芽的生长。这些观察结果被整合到一个计算模型中，其中蔗糖抑制芽对类黄酮的反应，主要与细胞分裂素水平无关。该模型定量捕捉了我们观察到的蔗糖与激素对芽生长的剂量依赖性效应，并使我们能够将芽的生长反应表达为生长素和蔗糖水平的各种组合的简单定量法则。这项研究把糖置于芽生长调节网络中，铺平了理解对环境和基因型因素响应的分枝可塑性之路。