GIBERELINY
Struktura
prekursorów oraz
form aktywnych i
nieaktywnych giberelin
SYNTEZA GIBERELIN
etap 1  cyklizacja pirofosforanu geranylogeranylu (GGDP) via pirofosforan ent-
kopalylu (CPP) do ent-kaurenu
lokalizacja: PROPLASTYDY
SYNTEZA GIBERELIN
etap 2  stopniowe utlenianie ent-kaurenu do aldehydu GA12
lokalizacja: RETIKULUM ENDOPLAZMATYCZNE
SYNTEZA GIBERELIN
etap 3  synteza pozostałych giberelin z aldehydu GA12
lokalizacja: CYTOPLAZMA
Procesy decydujące o stę\
eniu aktywnych form GA
w tkankach roślinnych
T
EFEKTY FIZJOLOGICZNE GIBERELINY
1.STYMULACJA WZROSTU ELONGACYJNEGO
O 0.1 1 10 100
(ng GA3)
EFEKTY FIZJOLOGICZNE GIBERELINY
2. Przełamywanie efektu
karłowatych mutantów
EFEKTY FIZJOLOGICZNE GIBERELINY
3. Wytwarzanie pędu
kwiatonośnego przez rośliny
rozetowe
EFEKTY FIZJOLOGICZNE GIBERELINY
4. Indukcja wzrostu owoców pozbawionych nasion
EFEKTY FIZJOLOGICZNE GIBERELINY
5. Stymulacja kiełkowania nasion przez gibereliny
warstwa aleuronowa
koleoptyl 1 Synteza giberelin (GAs) w
komórkach embrionalnych
sto\
ek wzrostu bielmo
zarodka
pędu
komórki
aleuronowe
2 Transport GA do
komórek aleuronowych
enzymy
hydrolityczne
produkty
produkty
3 Indukcja syntezy
hydrolizy
enzymów hydrolitycznych
( a amylazy)
tarczka
zarodkowa
4 Hydroliza substancji
zapasowych (skrobii)
korzeń
5 Transport produktów
hydrolizy (cukrów
prostych) do zarodka
MECHANIZM DZIAA
ANIA GIBERELINY
Gibereliny indukują ekspresję genów, których produkty regulują procesy wzrostowe i
rozwojowe
Przy braku GA hamowana jest transkrypcja
tych genów przez represor DELLA (czynnik
transkrypcyjny)
Gibereliny wią\
ą się do specyficznych
receptorów (GID1)
Kompleks GA-receptor przyłącza się do białka
represorowego DELLA, co umo\
liwia
jednoczesne przyłączenie kompleksu ligazy z
ubikwityną (GID2)
MECHANIZM DZIAA
ANIA GIBERELINY
Gibereliny indukują ekspresję genów, których produkty regulują procesy wzrostowe i
rozwojowe
Następuje ubikwitynacja represora
DELA i jego degradacja przez
proteosomy
Degradacja białka represorowego
umo\
liwia transkrypcję genów
kontrolowanych przez GA
MECHANIZM DZIAA
ANIA GIBERELINY
Jednym z genów indukowanych przez GA jest gen kodujący ą amylazę
ą
ą
ą
Wpływ GA na poziom transkryptu
Wpływ GA na aktywność ą amylazy
ą
ą
ą
ą amylaza to enzym, którego wysoka aktywność warunkuje KIEA
KOWANIE NASION
ą
ą
ą
MECHANIZM DZIAA
ANIA GIBERELINY
Ekspresja genów kodujących a amylazę jest kontrolowana przez czynnik transkrypcyjny
GA-MYB
Czynnik transkrypcyjny GA-MYB, podobnie jak białka DELLA, jest REPRESOREM
Model indukcji syntezy a amylaza w
warstwie aleuronowej kiełkujących nasionach
przez GA1
1 Wiązanie GA1 do receptora metabotropowego
Ca-
Ca-zale\
na współdziałającego z białkiem G, zlokalizowanego w
niezale\
na
plazmolemie komórek aleuronowych
2 Aktywacja białka G i inicjacja dwu niezale\
nych dróg
transdukcji sygnału
3 Droga niezale\
na od Ca+ -uwolnienia w cytoplaz
mie
wtórnego przekaz
nika, cGMP, który aktywuje specyficzne
białko cytoplazmatyczne F
4 Wią\
e się ono w jądrze z represorem DELLA
5. Jednoczesni wiazanie do DELLA kompleksu GA z
receptorem wewnatrzkomórkowym
receptorem wewnatrzkomórkowym
6 Degradacja proteolityczna represora DELLA
7 Translacja genów GA-MYB i synteza czynnika
transkrypcyjnego (białko GA-MYB)
8 Wiązanie GA_MYB do sekwencji promotorowej (tzw.
Element GARE) genu kodującego aamylazy
8 Idukuje transkrypcji genów i synteza białka aamylazy,
9 Dojrzewanie amylazy w aparacie Goldiego i zamykanie w
pęcherzykach sekrecyjnych
10 Egzocytoza i wyrzucanie enzymu do bielma. Ten etap
stymulowany jest przez jony Ca2+ (druga droga transdukcji
sygnału uruchamiana przez GA)
CYTOKININY
Biosynteza cytokinin
Struktura naturalnych
cytokinin
Fizjologiczne efekty działania cytokinin
Zaburzenia dominacji
Zaburzenia organogenezy
wierzchołkowej
liścienie
Typ dziki Arabidopsis Mutant z nadekspresją cytokinin
Typ dziki Arabidopsis Mutant z nadekspresją
cytokinin
Fizjologiczne efekty działania cytokinin
Wytwarzanie narośli
(tumorów) u mutantów
Nicotiana glauca z
nadprodukcją cytokinin
Indukcja wzrostu pędów
wywołana infekcja bakterii
syntetyzujących cytokininy
Ró\
nicowanie pędów i korzeni w kulturach tkankowych
Shoot/root differentiation in tissue culture
auxin
zale\
y od stosunku
Determined by the ratio
auksyna/cytokiny
of auxin/cytokinins
Wysoki stosunek auksyna
In general, high auxin/ck
/cytokiny -stymulacja
/cytokiny -stymulacja
ratio stimulates root
ratio stimulates root
wzrostu korzeni
growth; low auxin/ck
ratio simulates shoot
Niski stosunek
ck
growth.
auksyna/cytokiny -
stymulacja wzrostu pędów
6
Bowiea volubilis bulb scales
Ró\
nicowanie pędów i korzeni w kulturach tkankowych
Hamowanie procesów starzenia
a. hamowanie rozkładu chlorofilu
b. Wpływ cytokinin na zazielenianie się starych liści
Oksydoreduktaza protochlorofilidu
ETYLEN
ETYLEN
Synteza etylenu

EYLEN EYLEN
-tiosulfonian
+tiosulfonian
Fizjologiczne efekty
działania etylenu
EYLEN
Fizjologiczne efekty działania etylenu
- indukcja procesów starzenia i opadania liści
Faza dojrzałości Zaburzenia syntezy i transportuIAA Opadanie liści
stymulują syntezę etylenu w ogonku liściowym
Fizjologiczne efekty działania etylenu
- indukcja procesów starzenia i dojrzewania owoców
Receptory kinazowe funkcjonujace w komórkach
bakterii (A) i receptorowe hybrydy kinazowe roślin
wy\
szych
Transdukcja sygnału uruchamiana
Wzrost hypokotoli mutantów
przez etylan
etr1 Arabidopsis
Etylen Sygnał
Receptor
ETR1,
MAPKinazy
CTR1
CTR1
EIN2
Czynnik
transkrypcyjny
Geny regulowane
przez EIN2
Wzrost, procesy
starzenia
ETR1 z wiązany z plazmolema
(A) Kiełkowanie w obecności ACC fenotypów dzikich (WT) i
Arabidopsis
mutantów etr1 (Arabidopsis thaliana 14079) i LeTAE1
(pomidor Nr)
(B) Dojrzewanie owoców pomidorów dzikich (WT) i
transgenicznych (TR) podczas przechowywania (dzień  0 ) i
(C) Po 11 dniach przechowywania
(D) Kwiaty odminay dzikiej (WT) i transgenicznej (TR) petunii
traktowane 16 godz. etylenem