异戊烯腺嘌呤和反式玉米素的 N- 葡萄糖苷的不同代谢决定了拟南→芥细胞分㊣　裂素的代谢谱

Distinct metabolism of N-glucosides of isopentenyladenine and trans-zeatin determines cytokinin metabolic spectrum in Arabidopsis

期刊：New Phytologist     影响因子：8.512
发表时间：2020年     发表单位：捷克科』学院

研究背景

细胞分裂素 (CK) 代谢物的多样性表明它们之间的相互转换是 CK 作用的主要调节机制。然而，人们对它们在植物中的应用方向性和动力学研究知之Ψ 甚少。

研究设计

在两周的时间里测定了拟南芥植株中 CK 代谢物的水平，然后通过数学建模对数据进行定性评估。除了使用 N-(Δ-异戊烯基 ) 腺嘌呤 (iP) 时反式玉米素 (Tz) 代谢物水平升高外，我们没有观察到反式玉米素（tZ）、二【氢玉米素 (DHZ)和◇顺式玉米素 (Cz) 之间的转换。特别是，tZ 和 cZ 之间没有异构化的☆迹象。此外，施用 tZ 后没有观察到 DHZ型 CKs 的增加，这表明玉米素还原酶的基线活性较低。在 N- 糖苷中，iP 的糖苷不再转化为 iP，而 tZ 的 N- 糖苷被裂解为 tZ 碱基，从而影响整个代谢谱。

研究结果

首次对短期 CK 代谢动力学进行了大规模研究，结果表明 tZ、N7- 和 N9- 葡萄糖苷可在体内代谢。

图 1 拟南芥细胞分裂素 (CK) 转化示意图

图 2 经 iP、tZ、DHZ 和 Cz 处理后，细胞分裂素 (CK) 组内的相互转化多于交叉转化

图 3 在 14d 老拟南芥幼苗中，iP 和 tZ 的 n - 糖苷转化为细胞分裂素碱基的速率不同

结论

研究发现 N- 糖基化不可逆地使 CKs 失活。

参考文献

Ho? ek Petr,Hoyerová Klára,Kiran Nagavalli S et al. Distinct metabolism of N-glucosides of isopentenyladenine and trans-zeatin determines cytokinin metabolic spectrum in Arabidopsis.[J] .New Phytol., 2020, 225: 2423-2438