SZLAKI INDUKCJI KWITNIENIA

SZLAKI INDUKCJI KWITNIENIA:
– fotoperiodyczny
– autonomiczny
– wernalizacyjny
– giberelinowy
Ze względu na warunki świetlne konieczne do zakwitania rośliny dzielimy na:
•Rośliny dnia krótkiego (SDP – ang. short day plants), w fotoperiodzie przeważa faza ciemna
•Rośliny dnia długiego (LDP – ang. long day plants), przeważa faza jasna
•Rośliny neutralne (DNP – day neutral plants) niewrażliwe na długość dnia
SZLAK FOTOPERIODYCZNY
Wyróżnia się 3 rodzaje fotoreceptorów wrażliwych na różne długości fali świetlnej:
•Fitochromy wrażliwe na światło czerwone i daleką czerwień
•Kryptochromy wrażliwe na światło niebieskie i UV A
•Fototropiny wrażliwe na światło niebieskie i UV
Zegar okołodobowy obecny w szlaku fotoperiodycznym jest zespołem elementów, których główną
funkcją jest mierzenie długości dni. W mechanizmach funkcjonowania zegara wyróżniono 3
zasadnicze etapy:
• drogę wejścia (ang. in put)
• oscylator (ang. pacemaker)
• drogę wyjścia (ang. out put)
FT potencjalnym florigenem?
Udział mikro RNA w rozwoju generatywnym roślin, miR156 w potranskrypcyjnej regulacji genów
SPL.
SZLAK GIBERELINOWY
Gibereliny mogą wywołać kwitnienie w warunkach nieindukcyjnych u wielu LDP czy
wymagających wernalizacji. U SDP tj. truskawka, porzeczka hamują kwitnienie.
Związanie fitohormonu gibereliny powoduje degradację białek DELLA i w konsekwencji
aktywację genów odpowiedzi na gibereliny SOC1 i GAMYB. Akumulacja mRNA GAMYB jest
regulowana dodatkowo przez miR159. Białka SOC1 i GAMYB poprzez indukcję ekspresji genu
LFY wpływają na zmianę tożsamości merystemu z wegetatywnego na generatywny.
MECHANIZMY KWITNIENIA
•
•
•
•
•
Remodelowanie chromatyny
Stabilność mRNA genów
Klasyczne oddziaływania czynników transkrypcyjnych z docelowymi genami
Proteasomalna degradacja białek
Zahamowanie translacji przez miRNA
SZLAK AUTONOMICZNY
Elementy szlaku autonomicznego możemy podzielić według mechanizmów, poprzez które regulują
aktywność FLC.
Czynniki odpowiedzialne za obróbkę mRNA: FY FPA FLK FCA
Czynniki odpowiedzialne za remodelowanie chromatyny: FLD FVE
Mechanizm działania czynnika LD nie jest poznany, jednak prawdopodobnie odpowiada za obróbkę
mRNA.
SZLAK WERNALIZACYJNY
Wernalizacja jest związana z demetylacją oraz metylacją promotorów specyficznych genów, co
umożliwia ekspresję genów kwiatowych i w rezultacie wytworzenie kwiatu. Pod wpływem
działania okresu chłodu następuje demetylacja reszt cytozyny w DNA, co powoduje odblokowanie
genów VIN3, VRN1 i VRN2 i biosyntezę giberelin. Kolejna metylacja blokuje gen FLC, będący
represorem kwitnienia, następuje odblokowanie genów kwitnienia i kwitnienie.