ເຊັນເຊີຊີວະພາບຈິບເບເຣວລິນແບບປະລິມານເປີດເຜີຍບົດບາດຂອງຈິບເບເຣວລິນໃນການລະບຸພາຍໃນຂໍ້ຕໍ່ໃນເນື້ອງອກປາຍຍອດ

ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເນື້ອເຍື່ອປາຍຍອດ (SAM) ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງຂອງລຳຕົ້ນ. ຮໍໂມນພືດຈິບເບເຣລລິນ(GAs) ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການປະສານງານການເຕີບໂຕຂອງພືດ, ແຕ່ບົດບາດຂອງພວກມັນໃນ SAM ຍັງບໍ່ທັນເຂົ້າໃຈກັນດີ. ໃນທີ່ນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ພັດທະນາ biosensor ທີ່ມີອັດຕາສ່ວນຂອງສັນຍານ GA ໂດຍວິສະວະກຳໂປຣຕີນ DELLA ເພື່ອສະກັດກັ້ນໜ້າທີ່ຄວບຄຸມທີ່ສຳຄັນຂອງມັນໃນການຕອບສະໜອງການຖອດລະຫັດ GA ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາການເສື່ອມສະພາບຂອງມັນເມື່ອຮັບຮູ້ GA. ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ biosensor ທີ່ອີງໃສ່ການເສື່ອມສະພາບນີ້ບັນທຶກການປ່ຽນແປງໃນລະດັບ GA ແລະ ການຮັບຮູ້ຂອງຈຸລັງໃນລະຫວ່າງການພັດທະນາຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ biosensor ນີ້ເພື່ອສ້າງແຜນທີ່ກິດຈະກຳສັນຍານ GA ໃນ SAM. ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສັນຍານ GA ສູງມີຢູ່ໃນຈຸລັງທີ່ຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງອະໄວຍະວະ primordia, ເຊິ່ງເປັນຕົວກ່ອນຂອງຈຸລັງ internode. ໂດຍການໃຊ້ວິທີການເພີ່ມ ແລະ ການສູນເສຍໜ້າທີ່, ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນຕື່ມອີກວ່າ GA ຄວບຄຸມທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງ, ສ້າງຕັ້ງການຈັດຕັ້ງຈຸລັງທີ່ເປັນມາດຕະຖານຂອງ internode, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງເສີມການລະບຸ internode ໃນ SAM.
ເມຣິສເຕມປາຍຍອດ (SAM), ຕັ້ງຢູ່ທີ່ປາຍຍອດ, ປະກອບດ້ວຍຊ່ອງຂອງຈຸລັງລຳຕົ້ນທີ່ມີກິດຈະກຳສ້າງອະໄວຍະວະຂ້າງ ແລະ ຕ່ອມລຳຕົ້ນໃນລັກສະນະແບບໂມດູນ ແລະ ຊ້ຳໆຕະຫຼອດຊີວິດຂອງພືດ. ແຕ່ລະໜ່ວຍທີ່ຊ້ຳກັນເຫຼົ່ານີ້, ຫຼື ຕ່ອມພືດ, ປະກອບມີ internodes ແລະ ອະໄວຍະວະຂ້າງຢູ່ທີ່ຂໍ້, ແລະ meristem axillary ໃນ axils ຂອງໃບ1. ການເຕີບໂຕ ແລະ ການຈັດລະບຽບຂອງຕ່ອມພືດມີການປ່ຽນແປງໃນລະຫວ່າງການພັດທະນາ. ໃນ Arabidopsis, ການເຕີບໂຕພາຍໃນຕ່ອມຈະຖືກສະກັດກັ້ນໃນໄລຍະການເຕີບໃຫຍ່, ແລະ meristem axillary ຍັງຄົງຢູ່ໃນ axils ຂອງໃບ rosette. ໃນລະຫວ່າງການຫັນປ່ຽນໄປສູ່ໄລຍະອອກດອກ, SAM ກາຍເປັນ meristem ຊໍ່ດອກ, ສ້າງ internodes ແລະ ຕາດອກທີ່ຍາວອອກ, ກິ່ງງ່າຢູ່ axils ຂອງໃບ cauline, ແລະ ຕໍ່ມາ, ດອກທີ່ບໍ່ມີໃບ2. ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຮົາມີຄວາມຄືບໜ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການເຂົ້າໃຈກົນໄກທີ່ຄວບຄຸມການເລີ່ມຕົ້ນຂອງໃບ, ດອກ, ແລະ ກິ່ງງ່າ, ແຕ່ມີຄວາມຮູ້ໜ້ອຍຫຼາຍກ່ຽວກັບວິທີການເກີດຂຶ້ນຂອງ internodes.
ການເຂົ້າໃຈການແຈກຢາຍທາງພື້ນທີ່ ແລະ ເວລາຂອງ GAs ຈະຊ່ວຍໃຫ້ເຂົ້າໃຈໜ້າທີ່ຂອງຮໍໂມນເຫຼົ່ານີ້ດີຂຶ້ນໃນເນື້ອເຍື່ອທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ໃນໄລຍະການພັດທະນາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ການເບິ່ງເຫັນການເສື່ອມສະພາບຂອງການລວມຕົວ RGA-GFP ທີ່ສະແດງອອກພາຍໃຕ້ການກະທຳຂອງໂປຣໂມເຕີຂອງມັນເອງໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ສຳຄັນກ່ຽວກັບການຄວບຄຸມລະດັບ GA ທັງໝົດໃນຮາກ15,16. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການສະແດງອອກຂອງ RGA ແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມເນື້ອເຍື່ອ17 ແລະ ຖືກຄວບຄຸມໂດຍ GA18. ດັ່ງນັ້ນ, ການສະແດງອອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງໂປຣໂມເຕີ RGA ອາດຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ຮູບແບບການເຍືອງແສງທີ່ສັງເກດເຫັນດ້ວຍ RGA-GFP ແລະ ດັ່ງນັ້ນວິທີການນີ້ບໍ່ແມ່ນປະລິມານ. ບໍ່ດົນມານີ້, GA19,20 ທີ່ມີປ້າຍຊື່ fluorescein (Fl) ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທາງຊີວະພາບໄດ້ເປີດເຜີຍການສະສົມຂອງ GA ໃນ endocortex ຂອງຮາກ ແລະ ການຄວບຄຸມລະດັບເຊວຂອງມັນໂດຍການຂົນສົ່ງ GA. ເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້, ເຊັນເຊີ GA FRET nlsGPS1 ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລະດັບ GA ມີຄວາມສຳພັນກັບການຍືດຕົວຂອງເຊວໃນຮາກ, ເສັ້ນໃຍ, ແລະ hypocotyls ທີ່ເຕີບໃຫຍ່ໃນສີເຂັ້ມ21. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາໄດ້ເຫັນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ GA ບໍ່ແມ່ນຕົວກຳນົດດຽວທີ່ຄວບຄຸມກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA, ຍ້ອນວ່າມັນຂຶ້ນກັບຂະບວນການຮັບຮູ້ທີ່ສັບສົນ. ໃນທີ່ນີ້, ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບເສັ້ນທາງສັນຍານ DELLA ແລະ GA, ພວກເຮົາລາຍງານການພັດທະນາ ແລະ ລັກສະນະຂອງເຊັນເຊີຊີວະພາບທີ່ອີງໃສ່ອັດຕາສ່ວນການເສື່ອມສະພາບສຳລັບສັນຍານ GA. ເພື່ອພັດທະນາເຊັນເຊີຊີວະພາບແບບປະລິມານນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ RGA ທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ GA ທີ່ກາຍພັນ ເຊິ່ງຖືກລວມເຂົ້າກັບໂປຣຕີນ fluorescent ແລະສະແດງອອກຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເນື້ອເຍື່ອ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໂປຣຕີນ fluorescent ທີ່ບໍ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ GA. ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການລວມຕົວຂອງໂປຣຕີນ RGA ທີ່ກາຍພັນບໍ່ແຊກແຊງກັບສັນຍານ GA ພາຍໃນເມື່ອສະແດງອອກຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ແລະວ່າເຊັນເຊີຊີວະພາບນີ້ສາມາດວັດແທກກິດຈະກຳສັນຍານທີ່ເປັນຜົນມາຈາກທັງການປ້ອນຂໍ້ມູນ GA ແລະການປະມວນຜົນສັນຍານ GA ໂດຍອຸປະກອນຮັບຮູ້ທີ່ມີຄວາມລະອຽດ spatiotemporal ສູງ. ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ເຊັນເຊີຊີວະພາບນີ້ເພື່ອສ້າງແຜນທີ່ການແຈກຢາຍ spatiotemporal ຂອງກິດຈະກຳສັນຍານ GA ແລະວັດແທກວິທີທີ່ GA ຄວບຄຸມພຶດຕິກຳຂອງເຊວໃນຊັ້ນຜິວໜັງ SAM. ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ GA ຄວບຄຸມທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຂອງເຊວ SAM ທີ່ຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງອະໄວຍະວະ primordia, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງກຳນົດການຈັດຕັ້ງເຊວທີ່ເປັນມາດຕະຖານຂອງ internode.
ສຸດທ້າຍ, ພວກເຮົາໄດ້ຖາມວ່າ qmRGA ສາມາດລາຍງານການປ່ຽນແປງໃນລະດັບ GA ພາຍໃນໂດຍໃຊ້ hypocotyls ທີ່ເຕີບໃຫຍ່ໄດ້ຫຼືບໍ່. ກ່ອນໜ້ານີ້ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໄນເຕຣດກະຕຸ້ນການເຕີບໂຕໂດຍການເພີ່ມການສັງເຄາະ GA ແລະໃນທາງກັບກັນ, ການເສື່ອມສະພາບຂອງ DELLA34. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາສັງເກດເຫັນວ່າຄວາມຍາວຂອງ hypocotyl ໃນເບ້ຍໄມ້ pUBQ10::qmRGA ທີ່ປູກພາຍໃຕ້ການສະໜອງໄນເຕຣດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (10 mM NO3−) ແມ່ນຍາວກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກ່ວາໃນເບ້ຍໄມ້ທີ່ປູກພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຂາດໄນເຕຣດ (ຮູບເພີ່ມເຕີມ 6a). ສອດຄ່ອງກັບການຕອບສະໜອງການເຕີບໂຕ, ສັນຍານ GA ແມ່ນສູງກວ່າໃນ hypocotyls ຂອງເບ້ຍໄມ້ທີ່ປູກພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ 10 mM NO3− ກ່ວາໃນເບ້ຍໄມ້ທີ່ປູກໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີໄນເຕຣດ (ຮູບເພີ່ມເຕີມ 6b, c). ດັ່ງນັ້ນ, qmRGA ຍັງຊ່ວຍໃຫ້ຕິດຕາມກວດກາການປ່ຽນແປງຂອງສັນຍານ GA ທີ່ເກີດຈາກການປ່ຽນແປງພາຍໃນໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ GA.
ເພື່ອເຂົ້າໃຈວ່າກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ທີ່ກວດພົບໂດຍ qmRGA ແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ GA ແລະ ການຮັບຮູ້ GA ຕາມທີ່ຄາດໄວ້ໂດຍອີງໃສ່ການອອກແບບເຊັນເຊີ, ພວກເຮົາໄດ້ວິເຄາະການສະແດງອອກຂອງຕົວຮັບ GID1 ສາມຕົວໃນເນື້ອເຍື່ອພືດ ແລະ ເນື້ອເຍື່ອສືບພັນ. ໃນເບ້ຍໄມ້, ສາຍລາຍງານ GID1-GUS ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ GID1a ແລະ c ມີການສະແດງອອກສູງໃນໃບລ້ຽງ (ຮູບທີ 3a–c). ນອກຈາກນັ້ນ, ຕົວຮັບທັງສາມຕົວໄດ້ຖືກສະແດງອອກໃນໃບ, ຮາກຕົ້ນຂ້າງ, ປາຍຮາກ (ຍົກເວັ້ນຫົວຮາກຂອງ GID1b), ແລະ ລະບົບຫຼອດເລືອດ (ຮູບທີ 3a–c). ໃນ SAM ຊໍ່ດອກ, ພວກເຮົາໄດ້ກວດພົບສັນຍານ GUS ສຳລັບ GID1b ແລະ 1c ເທົ່ານັ້ນ (ຮູບເສີມ 7a–c). ການປະສົມພັນໃນສະຖານທີ່ໄດ້ຢືນຢັນຮູບແບບການສະແດງອອກເຫຼົ່ານີ້ ແລະ ສະແດງໃຫ້ເຫັນຕື່ມອີກວ່າ GID1c ມີການສະແດງອອກຢ່າງເປັນເອກະພາບໃນລະດັບຕໍ່າໃນ SAM, ໃນຂະນະທີ່ GID1b ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສະແດງອອກສູງກວ່າຢູ່ບໍລິເວນຂອບຂອງ SAM (ຮູບເສີມ 7d–l). ການລວມຕົວຂອງ pGID1b::2xmTQ2-GID1b ຍັງເປີດເຜີຍລະດັບການສະແດງອອກຂອງ GID1b ທີ່ມີລະດັບ, ຕັ້ງແຕ່ການສະແດງອອກຕໍ່າ ຫຼື ບໍ່ມີການສະແດງອອກຢູ່ໃນໃຈກາງຂອງ SAM ຈົນເຖິງການສະແດງອອກສູງຢູ່ຂອບອະໄວຍະວະ (ຮູບເສີມ 7m). ດັ່ງນັ້ນ, ຕົວຮັບ GID1 ບໍ່ໄດ້ແຈກຢາຍຢ່າງສະໝໍ່າສະເໝີໃນທົ່ວ ແລະ ພາຍໃນເນື້ອເຍື່ອ. ໃນການທົດລອງຕໍ່ມາ, ພວກເຮົາຍັງໄດ້ສັງເກດເຫັນວ່າການສະແດງອອກຫຼາຍເກີນໄປຂອງ GID1 (pUBQ10::GID1a-mCherry) ເພີ່ມຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງ qmRGA ໃນ hypocotyls ຕໍ່ກັບການນຳໃຊ້ GA ພາຍນອກ (ຮູບທີ 3d, e). ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການເຍືອງແສງທີ່ວັດແທກໂດຍ qd17mRGA ໃນ hypocotyl ແມ່ນບໍ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ການປິ່ນປົວດ້ວຍ GA3 (ຮູບທີ 3f, g). ສຳລັບການທົດສອບທັງສອງ, ເບ້ຍໄມ້ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ GA ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງ (100 μM GA3) ເພື່ອປະເມີນພຶດຕິກຳທີ່ວ່ອງໄວຂອງເຊັນເຊີ, ບ່ອນທີ່ຄວາມສາມາດໃນການຜູກມັດກັບຕົວຮັບ GID1 ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ ຫຼື ສູນເສຍໄປ. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຮ່ວມກັນຢືນຢັນວ່າ biosensor qmRGA ເຮັດໜ້າທີ່ຮ່ວມກັນເປັນເຊັນເຊີ GA ແລະ GA, ແລະ ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການສະແດງອອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຕົວຮັບ GID1 ສາມາດປັບປ່ຽນ emissivity ຂອງເຊັນເຊີໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ມາຮອດປະຈຸບັນ, ການແຈກຢາຍຂອງສັນຍານ GA ໃນ SAM ຍັງບໍ່ຈະແຈ້ງ. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ພືດທີ່ສະແດງອອກ qmRGA ແລະຕົວລາຍງານຈຸລັງລຳຕົ້ນ pCLV3::mCherry-NLS35 ເພື່ອຄິດໄລ່ແຜນທີ່ປະລິມານຄວາມລະອຽດສູງຂອງກິດຈະກຳສັນຍານ GA, ໂດຍສຸມໃສ່ຊັ້ນ L1 (ຊັ້ນໜັງกำพร้า; ຮູບທີ 4a, b, ເບິ່ງວິທີການ ແລະ ວິທີການເສີມ), ເນື່ອງຈາກ L1 ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຄວບຄຸມການເຕີບໂຕຂອງ SAM36. ໃນທີ່ນີ້, ການສະແດງອອກຂອງ pCLV3::mCherry-NLS ໄດ້ສະໜອງຈຸດອ້າງອີງທາງເລຂາຄະນິດຄົງທີ່ສຳລັບການວິເຄາະການແຈກຢາຍທາງ spatiotemporal ຂອງກິດຈະກຳສັນຍານ GA37. ເຖິງແມ່ນວ່າ GA ຖືກພິຈາລະນາວ່າມີຄວາມຈຳເປັນສຳລັບການພັດທະນາອະໄວຍະວະຂ້າງ4, ພວກເຮົາສັງເກດເຫັນວ່າສັນຍານ GA ຕ່ຳໃນ floral primordium (P) ເລີ່ມຕົ້ນຈາກຂັ້ນຕອນ P3 (ຮູບທີ 4a, b), ໃນຂະນະທີ່ primordiums P1 ແລະ P2 ທີ່ຍັງອ່ອນມີກິດຈະກຳປານກາງຄ້າຍຄືກັນກັບໃນພາກກາງ (ຮູບທີ 4a, b). ກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ທີ່ສູງຂຶ້ນໄດ້ຖືກກວດພົບຢູ່ທີ່ຂອບເຂດຂອງອະໄວຍະວະ primordium, ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ P1/P2 (ຢູ່ຂ້າງຂອງຂອບເຂດ) ແລະຈຸດສູງສຸດທີ່ P4, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໃນທຸກໆຈຸລັງຂອງພາກພື້ນອ້ອມຂ້າງທີ່ຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງ primordia (ຮູບທີ 4a, b ແລະຮູບທີ 8a, b ເພີ່ມເຕີມ). ກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ທີ່ສູງຂຶ້ນນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນຊັ້ນ epidermis ເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຢູ່ໃນຊັ້ນ L2 ແລະ L3 ເທິງ (ຮູບທີ 8b ເພີ່ມເຕີມ). ຮູບແບບຂອງສັນຍານ GA ທີ່ກວດພົບໃນ SAM ໂດຍໃຊ້ qmRGA ຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງຕາມການເວລາ (ຮູບທີ 8c–f, k ເພີ່ມເຕີມ). ເຖິງແມ່ນວ່າໂຄງສ້າງ qd17mRGA ໄດ້ຖືກຫຼຸດລົງຢ່າງເປັນລະບົບໃນ SAM ຂອງພືດ T3 ຈາກຫ້າສາຍເອກະລາດທີ່ພວກເຮົາໄດ້ລະບຸລາຍລະອຽດ, ພວກເຮົາສາມາດວິເຄາະຮູບແບບການເຍືອງແສງທີ່ໄດ້ຮັບດ້ວຍໂຄງສ້າງ pRPS5a::VENUS-2A-TagBFP (ຮູບທີ 8g–j, l ເພີ່ມເຕີມ). ໃນສາຍຄວບຄຸມນີ້, ມີພຽງແຕ່ການປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍໃນອັດຕາສ່ວນການເຍືອງແສງເທົ່ານັ້ນທີ່ຖືກກວດພົບໃນ SAM, ແຕ່ໃນສູນກາງ SAM ພວກເຮົາໄດ້ສັງເກດເຫັນການຫຼຸດລົງທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ບໍ່ຄາດຄິດໃນ VENUS ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ TagBFP. ສິ່ງນີ້ຢືນຢັນວ່າຮູບແບບສັນຍານທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍ qmRGA ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງການເສື່ອມສະພາບທີ່ຂຶ້ນກັບ GA ຂອງ mRGA-VENUS, ແຕ່ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ qmRGA ອາດຈະປະເມີນກິດຈະກຳສັນຍານ GA ເກີນຈິງໃນສູນກາງ meristem. ໂດຍສະຫຼຸບແລ້ວ, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາເປີດເຜີຍຮູບແບບສັນຍານ GA ທີ່ສະທ້ອນເຖິງການແຈກຢາຍຂອງ primordia ເປັນຫຼັກ. ການແຈກຢາຍຂອງພາກພື້ນ inter-primordial (IPR) ນີ້ແມ່ນຍ້ອນການສ້າງຕັ້ງເທື່ອລະກ້າວຂອງກິດຈະກຳສັນຍານ GA ສູງລະຫວ່າງ primordium ທີ່ກຳລັງພັດທະນາ ແລະ ພາກພື້ນກາງ, ໃນຂະນະທີ່ໃນເວລາດຽວກັນກິດຈະກຳສັນຍານ GA ໃນ primordium ຫຼຸດລົງ (ຮູບທີ 4c, d).
ການແຈກຢາຍຂອງຕົວຮັບ GID1b ແລະ GID1c (ເບິ່ງຂ້າງເທິງ) ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການສະແດງອອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຕົວຮັບ GA ຊ່ວຍສ້າງຮູບແບບຂອງກິດຈະກໍາສັນຍານ GA ໃນ SAM. ພວກເຮົາສົງໄສວ່າການສະສົມທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ GA ອາດຈະມີສ່ວນກ່ຽວຂ້ອງຫຼືບໍ່. ເພື່ອສືບສວນຄວາມເປັນໄປໄດ້ນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ເຊັນເຊີ GA FRET ຂອງ nlsGPS121. ຄວາມຖີ່ຂອງການກະຕຸ້ນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໄດ້ຖືກກວດພົບໃນ SAM ຂອງ nlsGPS1 ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ 10 μM GA4+7 ເປັນເວລາ 100 ນາທີ (ຮູບເສີມ 9a–e), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ nlsGPS1 ຕອບສະໜອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ GA ໃນ SAM, ເຊັ່ນດຽວກັບໃນຮາກ21. ການແຈກຢາຍທາງພື້ນທີ່ຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການກະຕຸ້ນ nlsGPS1 ເປີດເຜີຍລະດັບ GA ທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າໃນຊັ້ນນອກຂອງ SAM, ແຕ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພວກມັນຖືກຍົກສູງຂຶ້ນໃນໃຈກາງ ແລະ ຢູ່ຂອບຂອງ SAM (ຮູບທີ 4e ແລະຮູບເສີມ 9a,c). ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ GA ຍັງຖືກແຈກຢາຍຢູ່ໃນ SAM ດ້ວຍຮູບແບບທາງພື້ນທີ່ທີ່ທຽບເທົ່າກັບທີ່ເປີດເຜີຍໂດຍ qmRGA. ໃນຖານະເປັນວິທີການເສີມ, ພວກເຮົາຍັງໄດ້ປະຕິບັດຕໍ່ SAM ດ້ວຍ GA ທີ່ມີແສງ fluorescent (GA3-, GA4-, GA7-Fl) ຫຼື Fl ດຽວໆເປັນຕົວຄວບຄຸມທາງລົບ. ສັນຍານ Fl ໄດ້ຖືກແຈກຢາຍໄປທົ່ວ SAM, ລວມທັງພາກພື້ນກາງ ແລະ primordium, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີຄວາມເຂັ້ມຕ່ຳກວ່າ (ຮູບທີ 4j ແລະ ຮູບທີ 10d ເສີມ). ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, GA-Fl ທັງສາມໄດ້ສະສົມໂດຍສະເພາະພາຍໃນຂອບເຂດ primordium ແລະໃນລະດັບທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງ IPR, ໂດຍ GA7-Fl ສະສົມຢູ່ໃນໂດເມນທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນ IPR (ຮູບທີ 4k ແລະ ຮູບທີ 10a,b ເສີມ). ການວັດແທກຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງ fluorescence ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມຂອງ IPR ຕໍ່ກັບ IPR ທີ່ບໍ່ແມ່ນ IPR ແມ່ນສູງກວ່າໃນ SAM ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ GA-Fl ເມື່ອທຽບກັບ SAM ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ Fl (ຮູບທີ 4l ແລະ ຮູບທີ 10c ເສີມ). ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຮ່ວມກັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ GA ມີຢູ່ໃນຄວາມເຂັ້ມສູງກວ່າໃນຈຸລັງ IPR ທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃກ້ກັບຊາຍແດນຂອງອະໄວຍະວະ. ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຮູບແບບຂອງກິດຈະກໍາການສົ່ງສັນຍານ SAM GA ແມ່ນເກີດມາຈາກທັງການສະແດງອອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຕົວຮັບ GA ແລະ ການສະສົມທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ GA ໃນຈຸລັງ IPR ໃກ້ກັບຊາຍແດນອະໄວຍະວະ. ດັ່ງນັ້ນ, ການວິເຄາະຂອງພວກເຮົາໄດ້ເປີດເຜີຍຮູບແບບການສົ່ງຂໍ້ຄວາມ GA ທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ, ໂດຍມີກິດຈະກໍາຕ່ໍາຢູ່ໃນສູນກາງແລະ primordium ຂອງ SAM ແລະ ກິດຈະກໍາສູງຂຶ້ນໃນ IPR ໃນພາກພື້ນຮອບນອກ.
ເພື່ອເຂົ້າໃຈບົດບາດຂອງກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນ SAM, ພວກເຮົາໄດ້ວິເຄາະຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA, ການຂະຫຍາຍຈຸລັງ, ແລະ ການແບ່ງຈຸລັງໂດຍໃຊ້ການຖ່າຍພາບແບບ time-lapse ແບບເວລາຈິງຂອງ SAM qmRGA pCLV3::mCherry-NLS. ເນື່ອງຈາກບົດບາດຂອງ GA ໃນການຄວບຄຸມການເຕີບໂຕ, ຄາດວ່າຈະມີຄວາມສຳພັນໃນທາງບວກກັບຕົວກຳນົດການຂະຫຍາຍຈຸລັງ. ດັ່ງນັ້ນ, ກ່ອນອື່ນໝົດພວກເຮົາໄດ້ປຽບທຽບແຜນທີ່ກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ກັບແຜນທີ່ຂອງອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງໜ້າຜິວຈຸລັງ (ເປັນຕົວແທນສຳລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຂະຫຍາຍຈຸລັງສຳລັບຈຸລັງທີ່ກຳນົດໃຫ້ ແລະ ສຳລັບຈຸລັງລູກສາວໃນການແບ່ງ) ແລະ ກັບແຜນທີ່ຂອງ anisotropy ການເຕີບໂຕ, ເຊິ່ງວັດແທກທິດທາງຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຈຸລັງ (ຍັງໃຊ້ຢູ່ທີ່ນີ້ສຳລັບຈຸລັງທີ່ກຳນົດໃຫ້ ແລະ ສຳລັບຈຸລັງລູກສາວໃນການແບ່ງ; ຮູບທີ 5a,b, ເບິ່ງວິທີການ ແລະ ວິທີການເສີມ). ແຜນທີ່ຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງໜ້າຜິວຈຸລັງ SAM ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບການສັງເກດກ່ອນໜ້ານີ້ 38,39, ໂດຍມີອັດຕາການເຕີບໂຕໜ້ອຍທີ່ສຸດຢູ່ຊາຍແດນ ແລະ ອັດຕາການເຕີບໂຕສູງສຸດໃນດອກໄມ້ທີ່ກຳລັງພັດທະນາ (ຮູບທີ 5a). ການວິເຄາະອົງປະກອບຫຼັກ (PCA) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ມີຄວາມສຳພັນທາງລົບກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງການເຕີບໂຕຂອງໜ້າຜິວຈຸລັງ (ຮູບທີ 5c). ພວກເຮົາຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແກນຫຼັກຂອງການປ່ຽນແປງ, ລວມທັງການປ້ອນຂໍ້ມູນສັນຍານ GA ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂອງການເຕີບໂຕ, ແມ່ນຕັ້ງສາກກັບທິດທາງທີ່ກຳນົດໂດຍການສະແດງອອກ CLV3 ສູງ, ຢືນຢັນການຍົກເວັ້ນຈຸລັງຈາກສູນ SAM ໃນການວິເຄາະທີ່ເຫຼືອ. ການວິເຄາະສະຫະສຳພັນ Spearman ໄດ້ຢືນຢັນຜົນໄດ້ຮັບ PCA (ຮູບທີ 5d), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າສັນຍານ GA ທີ່ສູງຂຶ້ນໃນ IPR ບໍ່ໄດ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຈຸລັງສູງຂຶ້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການວິເຄາະສະຫະສຳພັນໄດ້ເປີດເຜີຍສະຫະສຳພັນໃນທາງບວກເລັກນ້ອຍລະຫວ່າງກິດຈະກຳສັນຍານ GA ແລະ ຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບຂອງການເຕີບໂຕ (ຮູບທີ 5c, d), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າສັນຍານ GA ທີ່ສູງຂຶ້ນໃນ IPR ມີອິດທິພົນຕໍ່ທິດທາງຂອງການເຕີບໂຕຂອງຈຸລັງ ແລະ ອາດຈະເປັນຕຳແໜ່ງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງ.
a, b ແຜນທີ່ຄວາມຮ້ອນຂອງການເຕີບໂຕຂອງໜ້າດິນໂດຍສະເລ່ຍ (a) ແລະ ຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບຂອງການເຕີບໂຕ (b) ໃນ SAM ສະເລ່ຍຫຼາຍກວ່າເຈັດຕົ້ນທີ່ເປັນເອກະລາດ (ໃຊ້ເປັນຕົວແທນສຳລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ ແລະ ທິດທາງຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຈຸລັງ, ຕາມລຳດັບ). c ການວິເຄາະ PCA ປະກອບມີຕົວແປຕໍ່ໄປນີ້: ສັນຍານ GA, ຄວາມເຂັ້ມຂອງການເຕີບໂຕຂອງໜ້າດິນ, ຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບຂອງການເຕີບໂຕຂອງໜ້າດິນ, ແລະ ການສະແດງອອກ CLV3. ອົງປະກອບ PCA 1 ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີຄວາມສຳພັນທາງລົບກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງການເຕີບໂຕຂອງໜ້າດິນ ແລະ ມີຄວາມສຳພັນທາງບວກກັບສັນຍານ GA. ອົງປະກອບ PCA 2 ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີຄວາມສຳພັນທາງບວກກັບຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບຂອງການເຕີບໂຕຂອງໜ້າດິນ ແລະ ມີຄວາມສຳພັນທາງລົບກັບການສະແດງອອກ CLV3. ເປີເຊັນສະແດງເຖິງການປ່ຽນແປງທີ່ອະທິບາຍໂດຍແຕ່ລະອົງປະກອບ. d ການວິເຄາະສະຫະສຳພັນ Spearman ລະຫວ່າງສັນຍານ GA, ຄວາມເຂັ້ມຂອງການເຕີບໂຕຂອງໜ້າດິນ, ແລະ ຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບຂອງການເຕີບໂຕຂອງໜ້າດິນໃນລະດັບເນື້ອເຍື່ອບໍ່ລວມ CZ. ຕົວເລກທາງຂວາແມ່ນຄ່າ Spearman rho ລະຫວ່າງສອງຕົວແປ. ເຄື່ອງໝາຍດາວຊີ້ບອກກໍລະນີທີ່ສະຫະສຳພັນ/ສະຫະສຳພັນທາງລົບມີຄວາມສຳຄັນສູງ. e ການເບິ່ງເຫັນພາບ 3 ມິຕິຂອງຈຸລັງ Col-0 SAM L1 ໂດຍກ້ອງຈຸລະທັດ confocal. ຝາຈຸລັງໃໝ່ທີ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນ SAM (ແຕ່ບໍ່ແມ່ນ primordium) ທີ່ 10 ຊົ່ວໂມງແມ່ນມີສີຕາມຄ່າມຸມຂອງມັນ. ແຖບສີສະແດງຢູ່ແຈລຸ່ມຂວາ. ຮູບທີ່ໃສ່ລົງສະແດງຮູບພາບ 3D ທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນເວລາ 0 ຊົ່ວໂມງ. ການທົດລອງໄດ້ຖືກເຮັດຊ້ຳສອງຄັ້ງດ້ວຍຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. f ແຜນວາດກ່ອງສະແດງອັດຕາການແບ່ງຈຸລັງໃນ IPR ແລະ non-IPR Col-0 SAM (n = 10 ພືດເອກະລາດ). ເສັ້ນກາງສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າກາງ, ແລະຂອບເຂດກ່ອງສະແດງເຖິງເປີເຊັນໄທລ໌ທີ 25 ແລະ 75. ຫວີສະແດງຄ່າຕໍ່າສຸດ ແລະ ສູງສຸດທີ່ກຳນົດດ້ວຍຊອບແວ R. ຄ່າ P ໄດ້ຮັບດ້ວຍການທົດສອບ t ສອງຫາງຂອງ Welch. g, h ແຜນວາດສະແດງ (g) ວິທີການວັດແທກມຸມຂອງຝາຈຸລັງໃໝ່ (ສີມ່ວງແດງ) ທຽບກັບທິດທາງລັດສະໝີຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງ SAM (ເສັ້ນປະສີຂາວ) (ພິຈາລະນາພຽງແຕ່ຄ່າມຸມສ້ວຍແຫຼມ, ເຊັ່ນ, 0–90°,), ແລະ (h) ທິດທາງຮອບວົງ/ຂ້າງ ແລະ ລັດສະໝີພາຍໃນ meristem. i ຮິສໂຕແກຣມຄວາມຖີ່ຂອງທິດທາງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງຂ້າມ SAM (ສີຟ້າເຂັ້ມ), IPR (ສີຟ້າປານກາງ), ແລະ non-IPR (ສີຟ້າອ່ອນ), ຕາມລຳດັບ. ຄ່າ P ໄດ້ຮັບໂດຍການທົດສອບ Kolmogorov-Smirnov ສອງຫາງ. ການທົດລອງໄດ້ຖືກເຮັດຊ້ຳສອງຄັ້ງດ້ວຍຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. j ຮິສໂຕແກຣມຄວາມຖີ່ຂອງທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງຂອງ IPR ອ້ອມຮອບ P3 (ສີຂຽວອ່ອນ), P4 (ສີຂຽວປານກາງ), ແລະ P5 (ສີຂຽວເຂັ້ມ), ຕາມລໍາດັບ. ຄ່າ P ໄດ້ຮັບໂດຍການທົດສອບ Kolmogorov-Smirnov ສອງຫາງ. ການທົດລອງໄດ້ຖືກເຮັດຊ້ຳສອງຄັ້ງດ້ວຍຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.
ດັ່ງນັ້ນ, ຕໍ່ໄປພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງສັນຍານ GA ແລະກິດຈະກຳການແບ່ງຈຸລັງໂດຍການລະບຸຝາຈຸລັງທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃໝ່ໃນລະຫວ່າງການທົດສອບ (ຮູບທີ 5e). ວິທີການນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດວັດແທກຄວາມຖີ່ ແລະທິດທາງຂອງການແບ່ງຈຸລັງ. ໜ້າແປກໃຈ, ພວກເຮົາພົບວ່າຄວາມຖີ່ຂອງການແບ່ງຈຸລັງໃນ IPR ແລະສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງ SAM (ທີ່ບໍ່ແມ່ນ IPR, ຮູບທີ 5f) ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ຊີ້ບອກວ່າຄວາມແຕກຕ່າງໃນການສົ່ງສັນຍານ GA ລະຫວ່າງຈຸລັງ IPR ແລະຈຸລັງທີ່ບໍ່ແມ່ນ IPR ບໍ່ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການແບ່ງຈຸລັງ. ສິ່ງນີ້, ແລະຄວາມສຳພັນໃນທາງບວກລະຫວ່າງສັນຍານ GA ແລະຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບຂອງການເຕີບໂຕ, ໄດ້ກະຕຸ້ນໃຫ້ພວກເຮົາພິຈາລະນາວ່າກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໄດ້ຫຼືບໍ່. ພວກເຮົາໄດ້ວັດແທກທິດທາງຂອງຝາຈຸລັງໃໝ່ເປັນມຸມສ້ວຍແຫຼມທຽບກັບແກນລັດສະໝີທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຈຸດໃຈກາງຂອງເນື້ອເຍື່ອຈຸລັງ ແລະ ຈຸດໃຈກາງຂອງຝາຈຸລັງໃໝ່ (ຮູບທີ 5e-i) ແລະ ສັງເກດເຫັນແນວໂນ້ມທີ່ຊັດເຈນສຳລັບຈຸລັງທີ່ຈະແບ່ງຕົວຢູ່ໃນມຸມໃກ້ກັບ 90° ທຽບກັບແກນລັດສະໝີ, ໂດຍມີຄວາມຖີ່ສູງສຸດທີ່ສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ 70–80° (23.28%) ແລະ 80–90° (22.62%) (ຮູບທີ 5e,i), ເຊິ່ງສອດຄ້ອງກັບການແບ່ງຕົວຂອງຈຸລັງໃນທິດທາງຮອບວົງ/ທາງຂວາງ (ຮູບທີ 5h). ເພື່ອກວດສອບການປະກອບສ່ວນຂອງສັນຍານ GA ຕໍ່ກັບພຶດຕິກຳການແບ່ງຕົວຂອງຈຸລັງນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ວິເຄາະພາລາມິເຕີການແບ່ງຕົວຂອງຈຸລັງໃນ IPR ແລະ ທີ່ບໍ່ແມ່ນ IPR ແຍກຕ່າງຫາກ (ຮູບທີ 5i). ພວກເຮົາສັງເກດເຫັນວ່າການແຈກຢາຍມຸມແບ່ງໃນຈຸລັງ IPR ແຕກຕ່າງຈາກຈຸລັງທີ່ບໍ່ແມ່ນ IPR ຫຼືໃນຈຸລັງໃນ SAM ທັງໝົດ, ໂດຍຈຸລັງ IPR ສະແດງໃຫ້ເຫັນສັດສ່ວນທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງການແບ່ງຈຸລັງຂ້າງ/ວົງມົນ, ເຊັ່ນ: 70–80° ແລະ 80–90° (33.86% ແລະ 30.71%, ຕາມລໍາດັບ, ອັດຕາສ່ວນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ) (ຮູບທີ 5i). ດັ່ງນັ້ນ, ການສັງເກດການຂອງພວກເຮົາໄດ້ເປີດເຜີຍຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງສັນຍານ GA ສູງ ແລະ ທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໃກ້ກັບທິດທາງຂອງວົງມົນ, ຄ້າຍຄືກັບຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງກິດຈະກໍາສັນຍານ GA ແລະ ຄວາມບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີຂອງການເຕີບໂຕ (ຮູບທີ 5c, d). ເພື່ອສ້າງຕັ້ງການອະນຸລັກທາງພື້ນທີ່ຂອງຄວາມສຳພັນນີ້ຕື່ມອີກ, ພວກເຮົາໄດ້ວັດແທກທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງໃນຈຸລັງ IPR ອ້ອມຮອບ primordium ເລີ່ມຕົ້ນຈາກ P3, ເນື່ອງຈາກກິດຈະກໍາສັນຍານ GA ສູງສຸດໄດ້ຖືກກວດພົບໃນພາກພື້ນນີ້ເລີ່ມຕົ້ນຈາກ P4 (ຮູບທີ 4). ມຸມແບ່ງຂອງ IPR ອ້ອມຮອບ P3 ແລະ P4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ມີນัยສຳຄັນທາງສະຖິຕິ, ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມຖີ່ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການແບ່ງຈຸລັງຂ້າງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນ IPR ອ້ອມຮອບ P4 (ຮູບທີ 5j). ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນຈຸລັງ IPR ປະມານ P5, ຄວາມແຕກຕ່າງໃນທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໄດ້ກາຍເປັນສິ່ງສຳຄັນທາງສະຖິຕິ, ໂດຍມີການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຄວາມຖີ່ຂອງການແບ່ງຈຸລັງຕາມລວງນອນ (ຮູບທີ 5j). ໂດຍລວມແລ້ວ, ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າສັນຍານ GA ສາມາດຄວບຄຸມທິດທາງຂອງການແບ່ງຈຸລັງໃນ SAM, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບລາຍງານກ່ອນໜ້ານີ້40,41 ວ່າສັນຍານ GA ສູງສາມາດກະຕຸ້ນທິດທາງຂ້າງຂອງການແບ່ງຈຸລັງໃນ IPR.
ຄາດຄະເນວ່າຈຸລັງໃນ IPR ຈະບໍ່ຖືກລວມເຂົ້າໃນ primordia ແຕ່ຈະເຂົ້າໄປໃນ internodes2,42,43. ທິດທາງຂວາງຂອງການແບ່ງຈຸລັງໃນ IPR ອາດຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ການຈັດລຽງແບບປົກກະຕິຂອງແຖວຕາມລວງຍາວຂະໜານຂອງຈຸລັງ epidermal ໃນ internodes. ການສັງເກດການຂອງພວກເຮົາທີ່ໄດ້ອະທິບາຍຂ້າງເທິງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າສັນຍານ GA ອາດຈະມີບົດບາດໃນຂະບວນການນີ້ໂດຍການຄວບຄຸມທິດທາງຂອງການແບ່ງຈຸລັງ.
ການສູນເສຍໜ້າທີ່ຂອງເຊື້ອ DELLA ຫຼາຍໆຊະນິດເຮັດໃຫ້ເກີດການຕອບສະໜອງ GA ທີ່ເປັນເອກະພາບ, ແລະ ການກາຍພັນຂອງ della ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອທົດສອບສົມມຸດຕິຖານນີ້44. ພວກເຮົາໄດ້ວິເຄາະຮູບແບບການສະແດງອອກຂອງເຊື້ອ DELLA ຫ້າຊະນິດໃນ SAM. ການລວມຕົວຂອງສາຍ GUS45 ເປີດເຜີຍວ່າ GAI, RGA, RGL1, ແລະ RGL2 (ໃນລະດັບທີ່ໜ້ອຍກວ່າຫຼາຍ) ໄດ້ຖືກສະແດງອອກໃນ SAM (ຮູບເສີມ 11a–d). ການປະສົມພັນໃນສະຖານທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຕື່ມອີກວ່າ mRNA GAI ສະສົມໂດຍສະເພາະໃນດອກໄມ້ primordia ແລະດອກໄມ້ທີ່ກຳລັງພັດທະນາ (ຮູບເສີມ 11e). mRNA RGL1 ແລະ RGL3 ໄດ້ຖືກກວດພົບທົ່ວເຮືອນຍອດ SAM ແລະໃນດອກໄມ້ທີ່ມີອາຍຸຫຼາຍກວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ mRNA RGL2 ມີຄວາມອຸດົມສົມບູນຫຼາຍໃນພາກພື້ນຊາຍແດນ (ຮູບເສີມ 11f–h). ການຖ່າຍພາບ Confocal ຂອງ pRGL3::RGL3-GFP SAM ຢືນຢັນການສະແດງອອກທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍການປະສົມພັນໃນສະຖານທີ່ ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂປຣຕີນ RGL3 ສະສົມຢູ່ໃນສ່ວນກາງຂອງ SAM (ຮູບເສີມ 11i). ໂດຍການໃຊ້ສາຍ pRGA::GFP-RGA, ພວກເຮົາຍັງພົບວ່າໂປຣຕີນ RGA ສະສົມຢູ່ໃນ SAM, ແຕ່ຄວາມອຸດົມສົມບູນຂອງມັນຫຼຸດລົງຢູ່ຊາຍແດນເລີ່ມຕົ້ນຈາກ P4 (ຮູບເສີມ 11j). ສິ່ງທີ່ໜ້າສັງເກດແມ່ນຮູບແບບການສະແດງອອກຂອງ RGL3 ແລະ RGA ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບກິດຈະກຳສັນຍານ GA ທີ່ສູງຂຶ້ນໃນ IPR, ດັ່ງທີ່ກວດພົບໂດຍ qmRGA (ຮູບທີ 4). ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ບອກວ່າ DELLA ທັງໝົດຖືກສະແດງອອກໃນ SAM ແລະການສະແດງອອກຂອງພວກມັນລວມກັນກວມເອົາ SAM ທັງໝົດ.
ຕໍ່ໄປພວກເຮົາໄດ້ວິເຄາະຕົວກໍານົດການແບ່ງຈຸລັງໃນ SAM ປະເພດ wild-type (Ler, ກຸ່ມຄວບຄຸມ) ແລະ gai-t6 rga-t2 rgl1-1 rgl2-1 rgl3-4 della quintuple (global) mutants (ຮູບທີ 6a, b). ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນພວກເຮົາໄດ້ສັງເກດເຫັນການປ່ຽນແປງທີ່ສຳຄັນທາງສະຖິຕິໃນການແຈກຢາຍຄວາມຖີ່ຂອງມຸມແບ່ງຈຸລັງໃນ SAM della global mutant ເມື່ອທຽບກັບປະເພດ wild (ຮູບທີ 6c). ການປ່ຽນແປງນີ້ໃນ della global mutant ແມ່ນຍ້ອນການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຖີ່ຂອງມຸມ 80–90° (34.71% ທຽບກັບ 24.55%) ແລະ, ໃນລະດັບທີ່ໜ້ອຍກວ່າ, ມຸມ 70–80° (23.78% ທຽບກັບ 20.18%), ເຊັ່ນ, ສອດຄ້ອງກັບການແບ່ງຈຸລັງຕາມລວງຂວາງ (ຮູບທີ 6c). ຄວາມຖີ່ຂອງການແບ່ງຈຸລັງທີ່ບໍ່ແມ່ນຕາມລວງຂວາງ (0–60°) ຍັງຕໍ່າກວ່າໃນ della global mutant (ຮູບທີ 6c). ຄວາມຖີ່ຂອງການແບ່ງຈຸລັງຕາມລວງນອນໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນ SAM ຂອງ mutant della global (ຮູບທີ 6b). ຄວາມຖີ່ຂອງການແບ່ງຈຸລັງຕາມລວງນອນໃນ IPR ຍັງສູງກວ່າໃນ mutant della global ເມື່ອທຽບກັບປະເພດ wild (ຮູບທີ 6d). ນອກພາກພື້ນ IPR, ປະເພດ wild ມີການແຈກຢາຍມຸມການແບ່ງຈຸລັງທີ່ສະໝໍ່າສະເໝີກວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ mutant della global ມັກການແບ່ງຈຸລັງແບບ tangential ເຊັ່ນ IPR (ຮູບທີ 6e). ພວກເຮົາຍັງໄດ້ຄິດໄລ່ທິດທາງຂອງການແບ່ງຈຸລັງໃນ SAM ຂອງ mutant ga2 oxidase (ga2ox) quintuple (ga2ox1-1, ga2ox2-1, ga2ox3-1, ga2ox4-1, ແລະ ga2ox6-2), ເຊິ່ງເປັນພື້ນຫລັງ mutant ທີ່ບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຂອງ GA ເຊິ່ງ GA ສະສົມ. ສອດຄ່ອງກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງລະດັບ GA, SAM ຂອງຊໍ່ດອກກາຍພັນ ga2ox ຫ້າໜ່ວຍມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າ Col-0 (ຮູບເສີມ 12a, b), ແລະ ເມື່ອປຽບທຽບກັບ Col-0, SAM ga2ox ຫ້າໜ່ວຍສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຈກຢາຍມຸມການແບ່ງຈຸລັງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຈະແຈ້ງ, ໂດຍມີຄວາມຖີ່ຂອງມຸມເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 50° ເຖິງ 90°, ເຊິ່ງສະໜັບສະໜູນການແບ່ງຈຸລັງແບບ tangential ອີກຄັ້ງ (ຮູບເສີມ 12a–c). ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການກະຕຸ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງສັນຍານ GA ແລະການສະສົມ GA ກະຕຸ້ນການແບ່ງຈຸລັງຂ້າງໃນ IPR ແລະສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງ SAM.
a, b ການເບິ່ງເຫັນພາບ 3 ມິຕິຂອງຊັ້ນ L1 ຂອງ Ler ທີ່ມີສີ PI (a) ແລະ global della mutant (b) SAM ໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ confocal. ຝາຈຸລັງໃໝ່ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນ SAM (ແຕ່ບໍ່ແມ່ນ primordium) ໃນໄລຍະເວລາ 10 ຊົ່ວໂມງແມ່ນສະແດງ ແລະ ໃສ່ສີຕາມຄ່າມຸມຂອງມັນ. ຮູບທີ່ໃສ່ສະແດງ SAM ທີ່ 0 ຊົ່ວໂມງ. ແຖບສີສະແດງຢູ່ມຸມຂວາລຸ່ມ. ລູກສອນໃນ (b) ຊີ້ໄປທີ່ຕົວຢ່າງຂອງໄຟລ໌ຈຸລັງທີ່ຈັດລຽນກັນໃນ global della mutant. ການທົດລອງໄດ້ຖືກເຮັດຊ້ຳສອງຄັ້ງດ້ວຍຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. ce ການປຽບທຽບການແຈກຢາຍຄວາມຖີ່ຂອງທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໃນ SAM ທັງໝົດ (d), IPR (e), ແລະ non-IPR (f) ລະຫວ່າງ Ler ແລະ global della. ຄ່າ P ໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ການທົດສອບ Kolmogorov-Smirnov ສອງຫາງ. f, g ການເບິ່ງເຫັນພາບ 3 ມິຕິຂອງຮູບພາບ confocal ຂອງ SAM ທີ່ມີສີ PI ຂອງພືດ transgenic Col-0 (i) ແລະ pCUC2::gai-1-VENUS (j). ແຜງ (a, b) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຝາຈຸລັງໃໝ່ (ແຕ່ບໍ່ແມ່ນ primordia) ທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນ SAM ພາຍໃນ 10 ຊົ່ວໂມງ. ການທົດລອງໄດ້ຖືກເຮັດຊ້ຳສອງຄັ້ງດ້ວຍຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. h–j ການປຽບທຽບການແຈກຢາຍຄວາມຖີ່ຂອງທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນ SAM ທັງໝົດ (h), IPR (i) ແລະ non-IPR (j) ລະຫວ່າງຕົ້ນ Col-0 ແລະ pCUC2::gai-1-VENUS. ຄ່າ P ໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ການທົດສອບ Kolmogorov–Smirnov ສອງຫາງ.
ຕໍ່ໄປພວກເຮົາໄດ້ທົດສອບຜົນກະທົບຂອງການຍັບຍັ້ງສັນຍານ GA ໂດຍສະເພາະໃນ IPR. ເພື່ອຈຸດປະສົງນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ໂປຣໂມເຕີ cotyledon cup 2 (CUC2) ເພື່ອຂັບເຄື່ອນການສະແດງອອກຂອງໂປຣຕີນ gai-1 ລົບທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ລວມເຂົ້າກັບ VENUS (ໃນສາຍພັນ pCUC2::gai-1-VENUS). ໃນ SAM ປະເພດທຳມະຊາດ, ໂປຣໂມເຕີ CUC2 ຂັບເຄື່ອນການສະແດງອອກຂອງ IPR ສ່ວນໃຫຍ່ໃນ SAM, ລວມທັງຈຸລັງຊາຍແດນ, ຕັ້ງແຕ່ P4 ເປັນຕົ້ນໄປ, ແລະການສະແດງອອກສະເພາະທີ່ຄ້າຍຄືກັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນພືດ pCUC2::gai-1-VENUS (ເບິ່ງຂ້າງລຸ່ມນີ້). ການແຈກຢາຍຂອງມຸມແບ່ງຈຸລັງທົ່ວ SAM ຫຼື IPR ຂອງພືດ pCUC2::gai-1-VENUS ບໍ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກຊະນິດທຳມະຊາດ, ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຮົາໄດ້ພົບເຫັນຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດວ່າຈຸລັງທີ່ບໍ່ມີ IPR ໃນພືດເຫຼົ່ານີ້ແບ່ງອອກໃນຄວາມຖີ່ສູງກວ່າ 80–90° (ຮູບທີ 6f–j).
ມີການແນະນຳວ່າທິດທາງຂອງການແບ່ງຈຸລັງແມ່ນຂຶ້ນກັບຮູບຮ່າງຂອງ SAM, ໂດຍສະເພາະແມ່ນຄວາມກົດດັນ tensile ທີ່ເກີດຈາກຄວາມໂຄ້ງຂອງເນື້ອເຍື່ອ46. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ຖາມວ່າຮູບຮ່າງຂອງ SAM ໄດ້ມີການປ່ຽນແປງໃນພືດ della global mutant ແລະ pCUC2::gai-1-VENUS ຫຼືບໍ່. ດັ່ງທີ່ໄດ້ລາຍງານມາກ່ອນ12, ຂະໜາດຂອງ SAM della global mutant ແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຂອງຊະນິດ wild (ຮູບເສີມ 13a, b, d). ການປະສົມພັນໃນສະຖານທີ່ຂອງ CLV3 ແລະ STM RNA ໄດ້ຢືນຢັນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ meristem ໃນ della mutants ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນຕື່ມອີກເຖິງການຂະຫຍາຍຕົວຂ້າງຂອງຊ່ອງ stem cell (ຮູບເສີມ 13e, f, h, i). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມໂຄ້ງຂອງ SAM ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນໃນທັງສອງ genotypes (ຮູບເສີມ 13k, m, n, p). ພວກເຮົາໄດ້ສັງເກດເຫັນການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຂະໜາດທີ່ຄ້າຍຄືກັນໃນ gai-t6 rga-t2 rgl1-1 rgl2-1 della quadruple mutant ໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໂຄ້ງເມື່ອທຽບກັບຊະນິດ wild (ຮູບເສີມ 13c, d, g, j, l, o, p). ຄວາມຖີ່ຂອງການວາງທິດທາງການແບ່ງຈຸລັງຍັງໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໃນ della quadruple mutant, ແຕ່ໃນລະດັບທີ່ໜ້ອຍກວ່າໃນ della monolithic mutant (ຮູບເສີມ 12d–f). ຜົນກະທົບຂອງປະລິມານຢານີ້, ພ້ອມກັບການຂາດຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໂຄ້ງ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າກິດຈະກຳ RGL3 ທີ່ເຫຼືອຢູ່ໃນ Della quadruple mutant ຈຳກັດການປ່ຽນແປງໃນການວາງທິດທາງການແບ່ງຈຸລັງທີ່ເກີດຈາກການສູນເສຍກິດຈະກຳ DELLA ແລະວ່າການປ່ຽນແປງໃນການແບ່ງຈຸລັງຂ້າງຕົວເກີດຂຶ້ນເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງໃນກິດຈະກຳສັນຍານ GA ແທນທີ່ຈະເປັນການປ່ຽນແປງໃນຮູບຮ່າງ SAM. ດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍຂ້າງເທິງ, ໂປຣໂມເຕີ CUC2 ຂັບເຄື່ອນການສະແດງອອກ IPR ໃນ SAM ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ P4 (ຮູບເສີມ 14a, b), ແລະໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, pCUC2::gai-1-VENUS SAM ມີຂະໜາດນ້ອຍລົງແຕ່ມີຄວາມໂຄ້ງສູງກວ່າ (ຮູບເສີມ 14c–h). ການປ່ຽນແປງນີ້ໃນຮູບຮ່າງຂອງ pCUC2::gai-1-VENUS SAM ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການແຈກຢາຍຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນເມື່ອທຽບກັບປະເພດທຳມະຊາດ, ເຊິ່ງຄວາມກົດດັນຮອບວົງສູງເລີ່ມຕົ້ນໃນໄລຍະທີ່ສັ້ນກວ່າຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງ SAM47. ອີກທາງເລືອກໜຶ່ງ, ການປ່ຽນແປງໃນຮູບຮ່າງຂອງ pCUC2::gai-1-VENUS SAM ອາດເປັນຜົນມາຈາກການປ່ຽນແປງໃນຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກໃນພາກພື້ນທີ່ເກີດຈາກການສະແດງອອກຂອງ transgene48. ໃນທັງສອງກໍລະນີ, ສິ່ງນີ້ສາມາດຊົດເຊີຍຜົນກະທົບຂອງການປ່ຽນແປງໃນສັນຍານ GA ບາງສ່ວນໂດຍການເພີ່ມຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈຸລັງຈະແບ່ງຕົວໃນທິດທາງຮອບວົງ/ທາງຂວາງ, ເຊິ່ງອະທິບາຍການສັງເກດການຂອງພວກເຮົາ.
ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນແລ້ວ, ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາຢືນຢັນວ່າສັນຍານ GA ທີ່ສູງຂຶ້ນມີບົດບາດສຳຄັນໃນການວາງທິດທາງຂ້າງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໃນ IPR. ພວກມັນຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມໂຄ້ງຂອງ meristem ຍັງມີອິດທິພົນຕໍ່ການວາງທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໃນ IPR.
ທິດທາງຂວາງຂອງລະນາບການແບ່ງໃນ IPR, ເນື່ອງຈາກກິດຈະກຳສັນຍານ GA ສູງ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ GA ຈັດລະບຽບໄຟລ໌ຈຸລັງ radial ລ່ວງໜ້າໃນ epidermis ພາຍໃນ SAM ເພື່ອກຳນົດການຈັດລະບຽບຈຸລັງທີ່ຈະພົບເຫັນໃນ internode epidermis ຕໍ່ມາ. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ໄຟລ໌ຈຸລັງດັ່ງກ່າວມັກເຫັນໄດ້ໃນຮູບພາບ SAM ຂອງ della global mutants (ຮູບທີ 6b). ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອສຳຫຼວດໜ້າທີ່ການພັດທະນາຂອງຮູບແບບທາງພື້ນທີ່ຂອງສັນຍານ GA ໃນ SAM ຕື່ມອີກ, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ການຖ່າຍພາບ time-lapse ເພື່ອວິເຄາະການຈັດລະບຽບທາງພື້ນທີ່ຂອງຈຸລັງໃນ IPR ໃນ wild-type (Ler ແລະ Col-0), della global mutants, ແລະ pCUC2::gai-1-VENUS transgenic plants.
ພວກເຮົາພົບວ່າ qmRGA ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າກິດຈະກຳສັນຍານ GA ໃນ IPR ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ P1/P2 ແລະສູງສຸດທີ່ P4, ແລະຮູບແບບນີ້ຍັງຄົງທີ່ຕະຫຼອດເວລາ (ຮູບທີ 4a–f ແລະຮູບເພີ່ມເຕີມ 8c–f, k). ເພື່ອວິເຄາະການຈັດລະບຽບທາງພື້ນທີ່ຂອງຈຸລັງໃນ IPR ດ້ວຍສັນຍານ GA ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ຕິດປ້າຍຈຸລັງ Ler IPR ຂ້າງເທິງ ແລະ ຂ້າງຂອງ P4 ຕາມຊະຕາກຳການພັດທະນາຂອງພວກມັນທີ່ວິເຄາະ 34 ຊົ່ວໂມງຫຼັງຈາກການສັງເກດຄັ້ງທຳອິດ, ເຊັ່ນ: ຫຼາຍກວ່າສອງຄັ້ງຂອງ plastid, ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດຕິດຕາມຈຸລັງ IPR ໃນລະຫວ່າງການພັດທະນາ primordium ຈາກ P1/P2 ຫາ P4. ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ສາມສີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: ສີເຫຼືອງສຳລັບຈຸລັງເຫຼົ່ານັ້ນທີ່ຖືກລວມເຂົ້າກັບ primordium ໃກ້ກັບ P4, ສີຂຽວສຳລັບຈຸລັງທີ່ຢູ່ໃນ IPR, ແລະສີມ່ວງສຳລັບຈຸລັງທີ່ເຂົ້າຮ່ວມໃນທັງສອງຂະບວນການ (ຮູບທີ 7a–c). ທີ່ t0 (0 ຊົ່ວໂມງ), 1–2 ຊັ້ນຂອງຈຸລັງ IPR ສາມາດເບິ່ງເຫັນໄດ້ຢູ່ທາງໜ້າຂອງ P4 (ຮູບທີ 7a). ຕາມທີ່ຄາດໄວ້, ເມື່ອຈຸລັງເຫຼົ່ານີ້ແບ່ງອອກ, ພວກມັນສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ເຮັດຜ່ານລະນາບແບ່ງຕາມຂວາງ (ຮູບທີ 7a–c). ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ້າຍຄືກັນໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ Col-0 SAM (ສຸມໃສ່ P3, ເຊິ່ງຂອບຂອງມັນພັບຄ້າຍຄືກັນກັບ P4 ໃນ Ler), ເຖິງແມ່ນວ່າໃນ genotype ນີ້, ພັບທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ຂອບດອກໄມ້ໄດ້ເຊື່ອງຈຸລັງ IPR ໄດ້ໄວຂຶ້ນ (ຮູບທີ 7g–i). ດັ່ງນັ້ນ, ຮູບແບບການແບ່ງຂອງຈຸລັງ IPR ຈຶ່ງຈັດລະບຽບຈຸລັງລ່ວງໜ້າເປັນແຖວລັດສະໝີ, ເຊັ່ນດຽວກັບໃນ internodes. ການຈັດລະບຽບຂອງແຖວລັດສະໝີ ແລະ ການຕັ້ງຖິ່ນຖານຂອງຈຸລັງ IPR ລະຫວ່າງອະໄວຍະວະທີ່ຕໍ່ເນື່ອງກັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຈຸລັງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຕົ້ນກຳເນີດພາຍໃນ nodes.
ໃນທີ່ນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ພັດທະນາເຊັນເຊີສັນຍານ GA ແບບອັດຕາສ່ວນ, qmRGA, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ສ້າງແຜນທີ່ປະລິມານຂອງກິດຈະກຳສັນຍານ GA ທີ່ເປັນຜົນມາຈາກຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວຮັບ GA ແລະ GA ລວມກັນ ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງກັບເສັ້ນທາງສັນຍານພາຍໃນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບໜ້າທີ່ GA ໃນລະດັບເຊລ. ເພື່ອຈຸດປະສົງນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ສ້າງໂປຣຕີນ DELLA ທີ່ຖືກດັດແປງ, mRGA, ເຊິ່ງໄດ້ສູນເສຍຄວາມສາມາດໃນການຜູກມັດຄູ່ຮ່ວມງານພົວພັນ DELLA ແຕ່ຍັງຄົງມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບການລະລາຍໂປຣຕີໂອໄລຊິສທີ່ເກີດຈາກ GA. qmRGA ຕອບສະໜອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງທັງພາຍນອກ ແລະ ພາຍໃນໃນລະດັບ GA, ແລະຄຸນສົມບັດການຮັບຮູ້ແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງມັນຊ່ວຍໃຫ້ການປະເມີນການປ່ຽນແປງທາງພື້ນທີ່ ແລະ ເວລາໃນກິດຈະກຳສັນຍານ GA ໃນລະຫວ່າງການພັດທະນາ. qmRGA ຍັງເປັນເຄື່ອງມືທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍຍ້ອນວ່າມັນສາມາດປັບຕົວເຂົ້າກັບເນື້ອເຍື່ອທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍການປ່ຽນແປງໂປຣໂມເຕີທີ່ໃຊ້ສຳລັບການສະແດງອອກຂອງມັນ (ຖ້າຈຳເປັນ), ແລະ ເນື່ອງຈາກລັກສະນະທີ່ອະນຸລັກຂອງເສັ້ນທາງສັນຍານ GA ແລະຮູບແບບ PFYRE ໃນທົ່ວ angiosperms, ມັນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະສາມາດໂອນໄປຫາຊະນິດອື່ນໆໄດ້22. ສອດຄ່ອງກັບສິ່ງນີ້, ການກາຍພັນທີ່ທຽບເທົ່າໃນໂປຣຕີນເຂົ້າ SLR1 DELLA (HYY497AAA) ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສະກັດກັ້ນກິດຈະກຳການຍັບຍັ້ງການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງ SLR1 ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການເສື່ອມສະພາບທີ່ເກີດຈາກ GA ເລັກນ້ອຍ, ຄ້າຍຄືກັບ mRGA23. ສິ່ງທີ່ໜ້າສັງເກດແມ່ນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໃນ Arabidopsis ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການກາຍພັນກົດອະມິໂນດຽວໃນໂດເມນ PFYRE (S474L) ໄດ້ປ່ຽນແປງກິດຈະກຳການຖອດລະຫັດຂອງ RGA ໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການພົວພັນກັບຄູ່ຮ່ວມງານປັດໄຈການຖອດລະຫັດ50. ເຖິງແມ່ນວ່າການກາຍພັນນີ້ໃກ້ຄຽງກັບການທົດແທນກົດອະມິໂນ 3 ຢ່າງທີ່ມີຢູ່ໃນ mRGA, ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການກາຍພັນທັງສອງນີ້ປ່ຽນແປງລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງຂອງ DELLA. ເຖິງແມ່ນວ່າຄູ່ຮ່ວມງານປັດໄຈການຖອດລະຫັດສ່ວນໃຫຍ່ຜູກມັດກັບໂດເມນ LHR1 ແລະ SAW ຂອງ DELLA26,51, ກົດອະມິໂນທີ່ຖືກອະນຸລັກບາງຊະນິດໃນໂດເມນ PFYRE ອາດຈະຊ່ວຍໃຫ້ການພົວພັນເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມໝັ້ນຄົງ.
ການພັດທະນາພາຍໃນຂໍ້ແມ່ນລັກສະນະທີ່ສຳຄັນໃນສະຖາປັດຕະຍະກຳຂອງພືດ ແລະ ການປັບປຸງຜົນຜະລິດ. qmRGA ໄດ້ເປີດເຜີຍກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ທີ່ສູງຂຶ້ນໃນຈຸລັງຕົ້ນກຳເນີດພາຍໃນຂໍ້ IPR. ໂດຍການລວມເອົາການຖ່າຍພາບແບບປະລິມານ ແລະ ພັນທຸກຳ, ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຮູບແບບການສົ່ງສັນຍານ GA ວາງຊ້ອນກັນລະຫວ່າງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງວົງມົນ/ທາງຂວາງໃນຊັ້ນຜິວໜັງ SAM, ເຊິ່ງເປັນຮູບຮ່າງຂອງອົງກອນການແບ່ງຈຸລັງທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການພັດທະນາພາຍໃນຂໍ້. ຕົວຄວບຄຸມຫຼາຍຢ່າງຂອງທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໄດ້ຖືກລະບຸໃນລະຫວ່າງການພັດທະນາ52,53. ວຽກງານຂອງພວກເຮົາໃຫ້ຕົວຢ່າງທີ່ຊັດເຈນກ່ຽວກັບວິທີການທີ່ກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ຄວບຄຸມພາລາມິເຕີຂອງຈຸລັງນີ້. DELLA ສາມາດພົວພັນກັບສະລັບສັບຊ້ອນໂປຣຕີນທີ່ພັບກ່ອນ41, ດັ່ງນັ້ນການສົ່ງສັນຍານ GA ອາດຈະຄວບຄຸມທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໂດຍການມີອິດທິພົນໂດຍກົງຕໍ່ທິດທາງຂອງທໍ່ຍ່ອຍຂອງເນື້ອເຍື່ອ cortical40,41,54,55. ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດວ່າໃນ SAM, ການພົວພັນຂອງກິດຈະກຳການສົ່ງສັນຍານ GA ທີ່ສູງຂຶ້ນບໍ່ແມ່ນການຍືດຕົວຂອງຈຸລັງ ຫຼື ການແບ່ງ, ແຕ່ເປັນພຽງການບໍ່ສະແດງການເຕີບໂຕເທົ່ານັ້ນ, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບຜົນກະທົບໂດຍກົງຂອງ GA ຕໍ່ທິດທາງຂອງການແບ່ງຈຸລັງໃນ IPR. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພວກເຮົາບໍ່ສາມາດຍົກເວັ້ນໄດ້ວ່າຜົນກະທົບນີ້ຍັງສາມາດເປັນທາງອ້ອມໄດ້, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ໂດຍການເຮັດໃຫ້ຝາຈຸລັງອ່ອນລົງທີ່ເກີດຈາກ GA56. ການປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດຂອງຝາເຊວເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ 57,58, ເຊິ່ງຍັງສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງເຊວໂດຍການສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ທິດທາງຂອງທໍ່ໄມໂຄຣທູບູນໃນເປືອກສະໝອງ 39,46,59. ຜົນກະທົບລວມຂອງຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກ GA ແລະການຄວບຄຸມໂດຍກົງຂອງທິດທາງຂອງທໍ່ໄມໂຄຣທູບູນໂດຍ GA ອາດຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນການສ້າງຮູບແບບສະເພາະຂອງທິດທາງການແບ່ງເຊວໃນ IPR ເພື່ອກຳນົດຊ່ອງວ່າງ, ແລະຕ້ອງມີການສຶກສາຕື່ມອີກເພື່ອທົດສອບແນວຄວາມຄິດນີ້. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳຄັນຂອງໂປຣຕີນທີ່ພົວພັນກັບ DELLA TCP14 ແລະ 15 ໃນການຄວບຄຸມການສ້າງຊ່ອງວ່າງ 60,61 ແລະປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະເປັນຕົວກາງໃນການກະທຳຂອງ GA ຮ່ວມກັບ BREVIPEDICELLUS (BP) ແລະ PENNYWISE (PNY), ເຊິ່ງຄວບຄຸມການພັດທະນາຊ່ອງວ່າງ ແລະໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີອິດທິພົນຕໍ່ສັນຍານ GA 2,62. ເນື່ອງຈາກວ່າ DELLAs ພົວພັນກັບເສັ້ນທາງສັນຍານ brassinosteroid, ethylene, jasmonic acid, ແລະ abscisic acid (ABA)63,64 ແລະຮໍໂມນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ທິດທາງຂອງ microtubule65, ຜົນກະທົບຂອງ GA ຕໍ່ການກຳນົດທິດທາງຂອງການແບ່ງຈຸລັງອາດຈະຖືກໄກ່ເກ່ຍໂດຍຮໍໂມນອື່ນໆ.
ການສຶກສາດ້ານຈຸລັງວິທະຍາໃນຕອນຕົ້ນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທັງພາກພື້ນພາຍໃນ ແລະ ພາຍນອກຂອງ Arabidopsis SAM ແມ່ນຈຳເປັນສຳລັບການພັດທະນາພາຍໃນຂໍ້ 2,42. ຄວາມຈິງທີ່ວ່າ GA ຄວບຄຸມການແບ່ງຈຸລັງຢ່າງຫ້າວຫັນໃນເນື້ອເຍື່ອພາຍໃນ 12 ສະໜັບສະໜູນໜ້າທີ່ສອງຢ່າງຂອງ GA ໃນການຄວບຄຸມຂະໜາດຂອງເນື້ອເຍື່ອ ແລະ ພາຍໃນຂໍ້ໃນ SAM. ຮູບແບບຂອງການແບ່ງຈຸລັງທິດທາງຍັງຖືກຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດໃນເນື້ອເຍື່ອ SAM ພາຍໃນ, ແລະ ລະບຽບການນີ້ແມ່ນຈຳເປັນສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງລຳຕົ້ນ 52. ມັນຈະເປັນສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈທີ່ຈະກວດສອບວ່າ GA ຍັງມີບົດບາດໃນການປັບທິດທາງຂອງລະນາບການແບ່ງຈຸລັງໃນອົງກອນ SAM ພາຍໃນຫຼືບໍ່, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ການກຳນົດ ແລະ ການພັດທະນາພາຍໃນຂໍ້ພາຍໃນ SAM ສອດຄ່ອງກັນ.
ພືດໄດ້ຖືກປູກໃນຫຼອດທົດລອງໃນດິນ ຫຼື 1x Murashige-Skoog (MS) ສື່ກາງ (Duchefa) ທີ່ເສີມດ້ວຍ 1% sucrose ແລະ 1% agar (Sigma) ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂມາດຕະຖານ (ແສງສະຫວ່າງ 16 ຊົ່ວໂມງ, 22 °C), ຍົກເວັ້ນການທົດລອງການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງ hypocotyl ແລະຮາກທີ່ເບ້ຍໄມ້ຖືກປູກໃນແຜ່ນຕັ້ງພາຍໃຕ້ແສງສະຫວ່າງຄົງທີ່ ແລະ 22 °C. ສຳລັບການທົດລອງ nitrate, ພືດໄດ້ຖືກປູກໃນສື່ກາງ MS ດັດແປງ (ສື່ກາງພືດ bioWORLD) ທີ່ເສີມດ້ວຍ nitrate ທີ່ພຽງພໍ (0 ຫຼື 10 mM KNO3), 0.5 mM NH4-succinate, 1% sucrose ແລະ 1% A-agar (Sigma) ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂກາງເວັນທີ່ຍາວນານ.
cDNA GID1a ທີ່ໃສ່ເຂົ້າໄປໃນ pDONR221 ໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັບ pDONR P4-P1R-pUBQ10 ແລະ pDONR P2R-P3-mCherry ເຂົ້າໄປໃນ pB7m34GW ເພື່ອສ້າງ pUBQ10::GID1a-mCherry. DNA IDD2 ທີ່ໃສ່ເຂົ້າໄປໃນ pDONR221 ໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັບ pB7RWG266 ເພື່ອສ້າງ p35S:IDD2-RFP. ເພື່ອສ້າງ pGID1b::2xmTQ2-GID1b, ຊິ້ນສ່ວນຂະໜາດ 3.9 kb ທາງເທິງຂອງພາກພື້ນລະຫັດ GID1b ແລະ ຊິ້ນສ່ວນຂະໜາດ 4.7 kb ທີ່ມີ cDNA GID1b (1.3 kb) ແລະ ຕົວສິ້ນສຸດ (3.4 kb) ໄດ້ຖືກຂະຫຍາຍອອກໂດຍໃຊ້ primers ໃນຕາຕະລາງເສີມ 3 ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໃສ່ເຂົ້າໄປໃນ pDONR P4-P1R (Thermo Fisher Scientific) ແລະ pDONR P2R-P3 (Thermo Fisher Scientific) ຕາມລຳດັບ, ແລະ ສຸດທ້າຍໄດ້ລວມເຂົ້າກັບ pDONR221 2xmTQ268 ເຂົ້າໄປໃນເວັກເຕີເປົ້າໝາຍ pGreen 012567 ໂດຍໃຊ້ການໂຄນ Gateway. ເພື່ອສ້າງ pCUC2::LSSmOrange, ລຳດັບໂປຣໂມເຕີ CUC2 (3229 bp ທາງເທິງຂອງ ATG) ຕາມດ້ວຍລຳດັບລະຫັດຂອງ mOrange ຂະໜາດໃຫຍ່ Stokes-shifted (LSSmOrange)69 ທີ່ມີສັນຍານທ້ອງຖິ່ນນິວເຄຼຍ N7 ແລະຕົວຢຸດການຖອດລະຫັດ NOS ໄດ້ຖືກປະກອບເຂົ້າໄປໃນເວັກເຕີເປົ້າໝາຍ pGreen kanamycin ໂດຍໃຊ້ລະບົບການລວມຕົວ Gateway 3-fragment (Invitrogen). ເວັກເຕີໄບນາຣີຂອງພືດໄດ້ຖືກນຳເຂົ້າໄປໃນເຊື້ອ Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 ແລະນຳເຂົ້າໄປໃນໃບ Nicotiana benthamiana ໂດຍວິທີການແຊກຊຶມ Agrobacterium ແລະເຂົ້າໄປໃນ Arabidopsis thaliana Col-0 ໂດຍວິທີການຈຸ່ມດອກໄມ້ຕາມລຳດັບ. pUBQ10::qmRGA pUBQ10::GID1a-mCherry ແລະ pCLV3::mCherry-NLS qmRGA ໄດ້ຖືກແຍກອອກຈາກລູກຫລານ F3 ແລະ F1 ຂອງເຊື້ອສາຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຕາມລຳດັບ.
ການປະສົມ RNA ໃນຕົ້ນກຳເນີດໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ປາຍຍອດຍາວປະມານ 1 ຊມ72, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກເກັບກຳ ແລະ ຄົງທີ່ທັນທີໃນສານລະລາຍ FAA (ຟໍມາລດີໄຮດ໌ 3.7%, ກົດອະຊິຕິກ 5%, ເອທານອນ 50%) ທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງເຖິງ 4°C. ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍສູນຍາກາດ 2 × 15 ນາທີ, ສານຄົງທີ່ໄດ້ຖືກປ່ຽນແປງ ແລະ ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກບົ່ມໄວ້ຄ້າງຄືນ. GID1a, GID1b, GID1c, GAI, RGL1, RGL2, ແລະ RGL3 cDNAs ແລະ ໂພຣບ antisense ໄປຫາ 3′-UTRs ຂອງພວກມັນໄດ້ຖືກສັງເຄາະໂດຍໃຊ້ໄພຣເມີທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງເສີມ 3 ດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໂດຍ Rosier et al.73. ໂພຣບທີ່ຕິດສະຫຼາກ Digoxigenin ໄດ້ຖືກກວດພົບພູມຕ້ານທານໂດຍໃຊ້ແອນຕິບໍດີ digoxigenin (ການເຈືອຈາງ 3000 ເທົ່າ; Roche, ໝາຍເລກລາຍການ: 11 093 274 910), ແລະສ່ວນຕ່າງໆໄດ້ຖືກຍ້ອມສີດ້ວຍສານລະລາຍ 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate (BCIP, ການເຈືອຈາງ 250 ເທົ່າ)/nitroblue tetrazolium (NBT, ການເຈືອຈາງ 200 ເທົ່າ).