（封面圖片：缺乏生長(zhǎng)素的wei8 tar2雙變異植物的一組發(fā)育中的花芽,，掃描電子顯微圖片顯示出其異常的解剖學(xué)形態(tài),。圖片提供：Valerie Knowlton以及Clara Alonso-Stepanova）
植物的生存依賴(lài)于適應(yīng)不斷變化的環(huán)境的能力,，但與動(dòng)物不同的是，植物無(wú)法離開(kāi)不利的環(huán)境，因此在漫長(zhǎng)的歲月中，它們進(jìn)化出了通過(guò)調(diào)整生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程來(lái)對(duì)環(huán)境改變做出適應(yīng)的強(qiáng)大能力,。激素和發(fā)育信號(hào)之間的相互作用是產(chǎn)生這種植物可塑性的關(guān)鍵機(jī)制。其中一個(gè)很好的例子就是：植物對(duì)于激素乙烯（ethylene）的反應(yīng)依賴(lài)于組織類(lèi)型,、發(fā)育階段以及環(huán)境條件等,。
在2008年4月4日出版的《細(xì)胞》（Cell）雜志上，來(lái)自美國(guó),、捷克和德國(guó)的一組科學(xué)家通過(guò)研究wei8突變,，發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)能調(diào)節(jié)對(duì)乙烯的組織特異性反應(yīng)的基因。在研究中,，科學(xué)家們通過(guò)生物化學(xué)方法,，發(fā)現(xiàn)wei8能編譯色氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶TAA1，而對(duì)于TAA1及其同種異型基因（paralogue）的分析表明,，在植物生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、乙烯的組織特異性作用以及器官發(fā)育之間存在聯(lián)系,。因此,，生長(zhǎng)素產(chǎn)生的吲哚-3-丙酮酸（indole-3-pyruvic acid IPA）路徑對(duì)于產(chǎn)生生長(zhǎng)素梯度非常重要。
乙烯是一種氣態(tài)激素,，它能很容易的在細(xì)胞之間擴(kuò)散,，而不需要特定的傳輸。盡管缺少明顯的機(jī)制來(lái)將乙烯限制在特定的細(xì)胞類(lèi)型之中,，然而組織特異性反應(yīng)卻會(huì)被激活,。對(duì)于乙烯抗性變異wei8的研究表明，通過(guò)植物生長(zhǎng)激素生物合成的局域性激活,，能實(shí)現(xiàn)至少部分的組織特異性,。在黃化幼苗（etiolated seedling）中，TAA1及其同源體（homolog）TAR2在根部以及頂點(diǎn)鉤（apical hook）的特定細(xì)胞中得到表達(dá),，并被乙烯進(jìn)一步誘導(dǎo),。
TAA1編譯一種催化色氨酸向IPA轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)氨酶，這是生長(zhǎng)素生物合成過(guò)程的關(guān)鍵一步,。以上發(fā)現(xiàn)表明這些基因的作用是局域性的,，而且除了生長(zhǎng)激素的傳輸以及應(yīng)答之外,，其生物合成本身也在生長(zhǎng)素梯度的形成方面起到了重要作用。（科學(xué)網(wǎng) 何宏輝/編譯）
生物谷推薦原始出處：
（Cell）,，Vol 133, 177-191, 04 April 2008,，Anna N. Stepanova, Jose M. Alonso
TAA1-Mediated Auxin Biosynthesis Is Essential for Hormone Crosstalk and Plant Development
Anna N. Stepanova,1,5 Joyce Robertson-Hoyt,1,5 Jeonga Yun,1 Larissa M. Benavente,1 De-Yu Xie,2 Karel Doležal,3 Alexandra Schlereth,4 Gerd Jürgens,4 and Jose M. Alonso1,
1 Department of Genetics, North Carolina State University, Raleigh, NC 27695, USA
2 Department of Plant Biology, North Carolina State University, Raleigh, NC 27695, USA
3 Laboratory of Growth Regulators, Palacky University and Institute of Experimental Botany ASCR, Šlechtitelů 11, CZ-783 71 Olomouc, Czech Republic
4 Developmental Genetics, University of Tuebingen, Auf der Morgenstelle 3, D-72076 Tuebingen, Germany
Summary
Plants have evolved a tremendous ability to respond to environmental changes by adapting their growth and development. The interaction between hormonal and developmental signals is a critical mechanism in the generation of this enormous plasticity. A good example is the response to the hormone ethylene that depends on tissue type, developmental stage, and environmental conditions. By characterizing the Arabidopsis wei8 mutant, we have found that a small family of genes mediates tissue-specific responses to ethylene. Biochemical studies revealed that WEI8 encodes a long-anticipated tryptophan aminotransferase, TAA1, in the essential, yet genetically uncharacterized, indole-3-pyruvic acid (IPA) branch of the auxin biosynthetic pathway. Analysis of TAA1 and its paralogues revealed a link between local auxin production, tissue-specific ethylene effects, and organ development. Thus, the IPA route of auxin production is key to generating robust auxin gradients in response to environmental and developmental cues.
