Shoot apical meristem (SAM) ကြီးထွားမှုသည် ပင်မတည်ဆောက်ပုံအတွက် အရေးကြီးပါသည်။ အပင်ဟော်မုန်းများgibberellins(GAs) သည် အပင်ကြီးထွားမှုကို ညှိနှိုင်းရာတွင် အဓိက အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သော်လည်း SAM တွင် ၎င်းတို့၏ အခန်းကဏ္ဍကို နားမလည်သေးပါ။ ဤတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် GA အသိအမှတ်ပြုမှုအပေါ် ၎င်း၏ပျက်စီးခြင်းကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ် GA မှတ်သားမှုတွင် ၎င်း၏မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းလုပ်ဆောင်ချက်ကို ဖိနှိပ်ရန် DELLA ပရိုတင်းကို အင်ဂျင်နီယာအားဖြင့် GA အချက်ပြခြင်း၏ အချိုးမက်ထရစ်ဇီဝအာရုံခံကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ဤပြိုကွဲပျက်စီးမှုအခြေခံသည့် ဇီဝအာရုံခံကိရိယာသည် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွင်း GA အဆင့်များနှင့် ဆဲလ်အာရုံခံခြင်းဆိုင်ရာ အပြောင်းအလဲများကို တိကျစွာမှတ်တမ်းတင်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ သရုပ်ပြပါသည်။ SAM တွင် GA အချက်ပြခြင်းဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များကို မြေပုံကြည့်ရန် ဤ biosensor ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ မြင့်မားသော GA အချက်ပြမှုများသည် ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါ primordia အကြားရှိ ဆဲလ်များတွင် အများစုဖြစ်ပြီး၊ internode ဆဲလ်များ၏ ရှေ့ပြေးများဖြစ်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ပြသပါသည်။ အကျိုးအမြတ်နှင့် ဆုံးရှုံးမှု-လုပ်ဆောင်မှုနည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ GA သည် ဆဲလ်ခွဲဝေမှုလေယာဉ်၏ တိမ်းညွှတ်မှုကို ထိန်းညှိပေးသည်၊ ထို့ကြောင့် SAM အတွင်းရှိ internode သတ်မှတ်ချက်ကို မြှင့်တင်ပေးသည့် canonical cellular အဖွဲ့အစည်းကို ထူထောင်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ ထပ်လောင်းတင်ပြပါသည်။
အပစ်အခတ် apical meristem (SAM) သည် အပင်၏သက်တမ်းတစ်လျှောက်လုံးတွင် မော်ဂျူလာနှင့် ထပ်တူထပ်မျှသောပုံစံဖြင့် နှစ်ဖက်ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါများနှင့် stem node များကို ထုတ်ပေးသည့် ပင်မဆဲလ်များပါရှိသည်။ ဤထပ်တလဲလဲယူနစ်များ သို့မဟုတ် အပင်ဆုံမှတ်တစ်ခုစီတွင် node များရှိ internodes များနှင့် ဘေးထွက်အင်္ဂါများနှင့် အရွက် axils ရှိ axillary meristems များပါဝင်ပါသည်။ အပင်များ ကြီးထွားမှု နှင့် ဖွဲ့စည်းမှု သည် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု ကာလအတွင်း ပြောင်းလဲသွားသည် ။ Arabidopsis တွင် အပင်ပေါက်အဆင့်တွင် အတွင်းပိုင်းကြီးထွားမှုကို ဖိနှိပ်ထားပြီး rosette အရွက်များ၏ axils များတွင် အရွက်များမြုံနေပါသည်။ ပန်းပွင့်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းစဉ်တွင်၊ SAM သည် ပန်းပွင့်များ meristem ဖြစ်လာပြီး ရှည်လျားသော internodes များနှင့် axillary buds များ၊ အရွက်များ၊ ပန်းများနှင့် အကိုင်းအခက်များ စတင်ဖြစ်ပေါ်ခြင်းကို ထိန်းချုပ်သည့် ယန္တရားများကို နားလည်ခြင်းတွင် သိသာထင်ရှားသောတိုးတက်မှုများ ရရှိခဲ့သော်လည်း၊ internodes ဖြစ်ပေါ်လာပုံနှင့် ပတ်သက်၍ အနည်းငယ်သာ သိရှိနိုင်ပေသည်။
GAs ၏ spatiotemporal ဖြန့်ဖြူးမှုကို နားလည်ခြင်းသည် မတူညီသော တစ်ရှူးများနှင့် မတူညီသော ဖွံ့ဖြိုးမှုအဆင့်များတွင် ဤဟော်မုန်းများ၏ လုပ်ဆောင်ချက်များကို ပိုမိုနားလည်ရန် ကူညီပေးပါလိမ့်မည်။ ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်မြှင့်တင်သူ၏လုပ်ဆောင်မှုအောက်တွင်ဖော်ပြထားသော RGA-GFP ပေါင်းစပ်မှုပြိုကွဲခြင်းကိုမြင်ယောင်ခြင်းမှာ roots15,16 ရှိစုစုပေါင်း GA အဆင့်၏စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းဆိုင်ရာအရေးကြီးသောအချက်အလက်များကိုပေးသည်။ သို့ရာတွင်၊ RGA ၏ဖော်ပြချက်သည် တစ်ရှူး 17 တွင်ကွဲပြားပြီး GA18 မှထိန်းချုပ်ထားသည်။ ထို့ကြောင့် RGA မြှင့်တင်သူ၏ ကွဲပြားသောအသုံးအနှုန်းသည် RGA-GFP ဖြင့် စောင့်ကြည့်ထားသော fluorescence ပုံစံကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် ဤနည်းလမ်းသည် အရေအတွက်မဟုတ်ပါ။ မကြာသေးမီက၊ bioactive fluorescein (Fl)-တံဆိပ်တပ်ထားသော GA19,20 သည် root endocortex တွင် GA စုဆောင်းမှုနှင့် GA သယ်ယူပို့ဆောင်မှုအားဖြင့် ၎င်း၏ဆဲလ်လူလာအဆင့်များကို ထိန်းညှိပေးကြောင်း ဖော်ပြခဲ့သည်။ မကြာသေးမီက၊ GA FRET အာရုံခံကိရိယာ nlsGPS1 သည် GA အဆင့်များသည် အမြစ်များ၊ အမျှင်များ၊ နှင့် အနက်ရောင်ကြီးထွားနေသော hypocotyls 21 ရှိ ဆဲလ်များ ရှည်ထွက်မှုနှင့် ဆက်စပ်နေကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ သို့သော် ကျွန်ုပ်တို့မြင်ခဲ့ရသည့်အတိုင်း၊ GA အာရုံစူးစိုက်မှုသည် ရှုပ်ထွေးသောအာရုံခံခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များပေါ်တွင်မူတည်သောကြောင့် GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်မှုကို ထိန်းချုပ်သည့် တစ်ခုတည်းသောကန့်သတ်ဘောင်မဟုတ်ပါ။ ဤတွင်၊ DELLA နှင့် GA အချက်ပြခြင်းလမ်းကြောင်းများကို ကျွန်ုပ်တို့နားလည်မှုတည်ဆောက်ခြင်းဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် GA အချက်ပြခြင်းအတွက် ပြိုကွဲခြင်းအခြေခံအချိုးမက်ထရစ်ဇီဝအာရုံခံကိရိယာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် လက္ခဏာရပ်များကို အစီရင်ခံပါသည်။ ဤပမာဏရှိသော ဇီဝအာရုံခံကိရိယာကို တီထွင်ရန်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် fluorescent ပရိုတင်းနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော မျိုးပြောင်း GA-sensitive RGA ကို အသုံးပြုပြီး တစ်ရှူးများတွင် နေရာအနှံ့ဖော်ပြနေသည့်အပြင် GA-မထိခိုက်နိုင်သော ချောင်းပရိုတင်းကို အသုံးပြုထားသည်။ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်ဖော်ပြသောအခါတွင် မျိုးပြောင်း RGA ပရိုတိန်းပေါင်းစပ်မှုများသည် endogenous GA အချက်ပြမှုကို အနှောင့်အယှက်မဖြစ်စေကြောင်းနှင့် ဤ biosensor သည် GA input နှင့် GA signal processing နှစ်ခုလုံးမှ ရလဒ်ထွက်ရှိသော signaling လုပ်ဆောင်ချက်ကို တိုင်းတာပေးနိုင်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ပြသပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်၏ spatiotemporal ဖြန့်ဖြူးမှုကိုမြေပုံနှင့် SAM epidermis ရှိ ဆဲလ်လူလာအမူအကျင့်ကို GA ကမည်သို့ထိန်းကြောင်းတွက်ချက်ရန် ဤ biosensor ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ GA သည် ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါ primordia အကြားတွင်ရှိသော SAM ဆဲလ်များ၏ ပိုင်းခြားမှုလေယာဉ်၏ တိမ်းညွှတ်မှုကို ထိန်းညှိပေးကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ သရုပ်ပြကာ၊ ထို့ကြောင့် internode ၏ canonical cellular အဖွဲ့အစည်းကို သတ်မှတ်ခြင်း ဖြစ်သည်။
နောက်ဆုံးတွင်၊ qmRGA သည် ကြီးထွားနေသော hypocotyls ကို အသုံးပြု၍ endogenous GA အဆင့်များတွင် ပြောင်းလဲမှုများကို အစီရင်ခံနိုင်မလား။ နိုက်ထရိတ်သည် GA ပေါင်းစပ်မှုကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် ကြီးထွားမှုကို လှုံ့ဆော်ပေးပြီး၊ တစ်နည်းအားဖြင့် DELLA34 ဆုတ်ယုတ်မှုကို လှုံ့ဆော်ကြောင်း ယခင်က ကျွန်ုပ်တို့ ပြသခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့်၊ pUBQ10::qmRGA ကြွယ်ဝသော နိုက်ထရိတ်ထောက်ပံ့မှု (10 mM NO3−) အောက်တွင် စိုက်ပျိုးထားသော ပျိုးပင်များသည် နိုက်ထရိတ်ချို့တဲ့သော အခြေအနေအောက်တွင် စိုက်ပျိုးထားသည့် ပျိုးပင်များထက် သိသိသာသာ ပိုရှည်သည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ကြီးထွားမှုတုံ့ပြန်မှုနှင့်အညီ၊ 10 mM NO3− အခြေအနေအောက်တွင် စိုက်ပျိုးထားသော ပျိုးပင်များ၏ hypocotyls တွင် GA အချက်ပြမှုများသည် နိုက်ထရိတ်မရှိခြင်း (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 6b၊ ဂ) ထက် မြင့်မားသည်။ ထို့ကြောင့် qmRGA သည် GA အာရုံစူးစိုက်မှုတွင် endogenous ပြောင်းလဲမှုများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော GA အချက်ပြမှုဆိုင်ရာ အပြောင်းအလဲများကို စောင့်ကြည့်လေ့လာနိုင်စေပါသည်။
qmRGA မှတွေ့ရှိသော GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်သည် အာရုံခံကိရိယာဒီဇိုင်းအပေါ်အခြေခံ၍ မျှော်လင့်ထားသည့်အတိုင်း GA အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် GA ခံယူချက်အပေါ်တွင် မူတည်သည်ဆိုသည်ကို နားလည်ရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အပင်နှင့်မျိုးပွားမှုဆိုင်ရာတစ်ရှူးများရှိ GID1 receptors သုံးခု၏ဖော်ပြမှုကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာထားပါသည်။ ပျိုးပင်များတွင် GID1-GUS သတင်းထောက်လိုင်းမှ GID1a နှင့် c ကို cotyledons များတွင် အလွန်ဖော်ပြခဲ့သည် (ပုံ. 3a–c) ကိုပြသခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ receptors သုံးခုလုံးကို အရွက်၊ ဘေးထွက်အမြစ် primordia၊ အမြစ်ထိပ်ဖျား (GID1b ၏ အမြစ်ထုပ်မှလွဲ၍) နှင့် သွေးကြောစနစ် (ပုံ 3a–c) တို့တွင် ဖော်ပြထားပါသည်။ inflorescence SAM တွင်၊ GUS အချက်ပြမှုများကို GID1b နှင့် 1c (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 7a–c) အတွက်သာ ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှုတွင် ဤအသုံးအနှုန်းပုံစံများကို အတည်ပြုခဲ့ပြီး GID1c သည် SAM တွင် နိမ့်သောအဆင့်တွင် တစ်ပုံစံတည်းဖော်ပြခဲ့ကြောင်း၊ GID1b သည် SAM ၏အစွန်တွင် ပိုမိုမြင့်မားသောဖော်ပြမှုကိုပြသခဲ့သည် (နောက်ထပ်ပုံ။ 7d–l)။ pGID1b::2xmTQ2-GID1b ဘာသာပြန်ပေါင်းစပ်မှုသည် SAM ၏အလယ်ဗဟိုရှိ အနိမ့် သို့မဟုတ် မရှိသည့်အသုံးအနှုန်းမှ အင်္ဂါနယ်နိမိတ်အတွင်း မြင့်မားသောဖော်ပြမှုအထိ GID1b ၏အဆင့်သတ်မှတ်ချက်အကွာအဝေးကိုလည်း ဖော်ပြသည်။ ထို့ကြောင့်၊ GID1 receptors များသည် တစ်ရှူးများအနှံ့နှင့် တစ်ရှူးများအတွင်း ညီညီညွှတ်မျှ ဖြန့်ဝေမထားပါ။ နောက်ဆက်တွဲစမ်းသပ်မှုများတွင်၊ GID1 (pUBQ10::GID1a-mCherry) သည် hypocotyls အတွင်းရှိ qmRGA ၏ အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ပြင်ပ GA အပလီကေးရှင်းသို့ တိုးစေကြောင်းလည်း လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနှင့်၊ hypocotyl ရှိ qd17mRGA ဖြင့်တိုင်းတာသော fluorescence သည် GA3 ကုသမှုအတွက် အာရုံမခံနိုင်ပါ (ပုံ။ 3f၊ g)။ စစ်ဆေးမှုနှစ်ခုလုံးအတွက်၊ ပျိုးပင်များကို GID1 receptor နှင့် ချိတ်ဆက်နိုင်မှုအား တိုးမြှင့်ခြင်း သို့မဟုတ် ဆုံးရှုံးသွားသော အာရုံခံကိရိယာ၏ လျင်မြန်သောအပြုအမူကို အကဲဖြတ်ရန် GA (100 μM GA3) မြင့်မားသောပြင်းအားဖြင့် ကုသခဲ့ပါသည်။ ဤရလဒ်များနှင့်အတူ qmRGA biosensor သည် GA နှင့် GA အာရုံခံကိရိယာအဖြစ် ပေါင်းစပ်လုပ်ဆောင်မှုကို ဆောင်ရွက်ပေးကြောင်း အတည်ပြုပြီး GID1 receptor ၏ ကွဲပြားသောအသုံးအနှုန်းသည် အာရုံခံ၏ထုတ်လွှတ်မှုအား သိသိသာသာ ထိန်းညှိပေးနိုင်ကြောင်း အကြံပြုအပ်ပါသည်။
ယနေ့အထိ၊ SAM တွင် GA အချက်ပြမှုများ ဖြန့်ဖြူးမှု မရှင်းလင်းသေးပါ။ ထို့ကြောင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် qmRGA-ဖော်ပြသည့်အပင်များနှင့် pCLV3::mCherry-NLS ပင်မဆဲလ်သတင်းထောက်35 ကိုအသုံးပြုပြီး GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်၏ အရည်အသွေးမြင့်မြေပုံများကို တွက်ချက်ရန်အတွက် L1 အလွှာ (epidermis; ပုံ 4a၊ b၊ နည်းလမ်းများနှင့် နောက်ဆက်တွဲနည်းလမ်းများ a) L16 မှစတင်ကာ ကြီးထွားမှုထိန်းချုပ်မှုအခန်းကဏ္ဍကို ကြည့်ပါ။ ဤတွင်၊ pCLV3::mCherry-NLS စကားရပ်သည် GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်37 ၏ spatiotemporal ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာရန် ပုံသေဂျီဩမေတြီကိုးကားအချက်ကို ပေးထားသည်။ GA သည် ဘေးထွက်ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် မရှိမဖြစ်ဟု ယူဆသော်လည်း P3 အဆင့်မှ စတင်သော floral primordium (P) တွင် GA အချက်ပြမှုများ နည်းပါးကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့ပြီး P1 နှင့် P2 primordium ငယ်များသည် အလယ်ပိုင်းဒေသ (ပုံ 4a၊ b) တွင် နည်းပါးနေပါသည်။ P1/P2 (နယ်နိမိတ်၏အစွန်းနှစ်ဖက်တွင်) မှစတင်ကာ P4 တွင်အထွတ်အထိပ်နှင့် primordia အကြားရှိအစွန်ပိုင်းဒေသရှိဆဲလ်အားလုံးတွင်ပိုမိုမြင့်မားသော GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်ကိုတွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ 4a၊ b နှင့် နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 8a၊ b)။ ဤပိုမိုမြင့်မားသော GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်ကို epidermis တွင်သာမက L2 နှင့် အထက် L3 အလွှာ (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 8b) တွင်လည်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ qmRGA ကို အသုံးပြု၍ SAM တွင် တွေ့ရှိသည့် GA အချက်ပြမှုများ၏ ပုံစံသည်လည်း အချိန်နှင့်အမျှ မပြောင်းလဲသေးပါ (နောက်ဆက်တွဲ ပုံ။ 8c–f, k)။ qd17mRGA တည်ဆောက်မှုကို ကျွန်ုပ်တို့အသေးစိတ်ဖော်ပြသည့် သီးခြားအမှီအခိုကင်းသောမျဉ်းငါးကြောင်းမှ T3 အပင်များ၏ SAM တွင်စနစ်တကျ လျှော့ချထားသော်လည်း pRPS5a::VENUS-2A-TagBFP တည်ဆောက်မှုဖြင့်ရရှိသော fluorescence ပုံစံများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်ပါသည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 8g–j, l)။ ဤထိန်းချုပ်မှုလိုင်းတွင်၊ SAM တွင် fluorescence အချိုးအစား အနည်းငယ်ပြောင်းလဲမှုများကိုသာ တွေ့ရှိခဲ့သော်လည်း SAM စင်တာတွင် TagBFP နှင့်ဆက်စပ်နေသည့် VENUS တွင် ပြတ်သားပြီး မမျှော်လင့်ထားသော လျော့ကျမှုကို ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ qmRGA မှ မှတ်သားထားသော အချက်ပြမှုပုံစံသည် mRGA-VENUS ၏ GA-မူတည်သည့် ဆုတ်ယုတ်မှုကို ထင်ဟပ်ကြောင်း အတည်ပြုသည်၊ သို့သော် qmRGA သည် meristem အလယ်ဗဟိုရှိ GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်ကို ကျော်လွန်နိုင်သည်ဟု သက်သေပြပါသည်။ အချုပ်အားဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များသည် primordia ဖြန့်ဖြူးမှုကို အဓိကအားဖြင့် ထင်ဟပ်စေသည့် GA အချက်ပြပုံစံကို ဖော်ပြသည်။ ပရီမိုဒီယမ်ဒေသ (IPR) ၏ ဤဖြန့်ဝေမှုသည် ဖွံ့ဖြိုးဆဲ ပရီမောဒီယမ်နှင့် အလယ်ပိုင်းဒေသကြားတွင် မြင့်မားသော GA အချက်ပြခြင်းဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်ကို တဖြည်းဖြည်းချင်း ထူထောင်ခြင်းကြောင့်ဖြစ်ပြီး တစ်ချိန်တည်းမှာပင် ပဏာမအဆင့်ရှိ GA အချက်ပြလှုပ်ရှားမှု လျော့နည်းသွားသည် (ပုံ 4c၊ ဃ)။
GID1b နှင့် GID1c receptors များ၏ဖြန့်ဖြူးမှုသည် (အထက်တွင်ကြည့်ပါ) GA receptors များ၏ကွဲပြားသောအသုံးအနှုန်းသည် SAM ရှိ GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်မှုပုံစံကိုပုံဖော်ရာတွင်ကူညီပေးကြောင်းအကြံပြုသည်။ GA ၏ ကွဲပြားမှု စုဆောင်းခြင်းတွင် ပါဝင်နိုင်မလား။ ဤဖြစ်နိုင်ချေကိုစုံစမ်းရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် nlsGPS1 GA FRET sensor21 ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ 100 မိနစ်အတွက် 10 μM GA4+7 ဖြင့် ကုသထားသော nlsGPS1 ၏ SAM တွင် တိုးလာနေသော အသက်သွင်းမှုကြိမ်နှုန်းကို တွေ့ရှိခဲ့သည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 9a–e)၊ nlsGPS1 သည် roots21 တွင်ပြုလုပ်သကဲ့သို့ SAM ရှိ GA အာရုံစူးစိုက်မှုဆိုင်ရာပြောင်းလဲမှုများကို တုံ့ပြန်ကြောင်းညွှန်ပြပါသည်။ nlsGPS1 အသက်သွင်းမှုကြိမ်နှုန်း၏ spatial ဖြန့်ချီမှုသည် SAM ၏အပြင်ဘက်အလွှာများတွင် GA အဆင့်အတော်လေးနည်းပါးကြောင်းဖော်ပြသော်လည်း ၎င်းတို့သည် အလယ်ဗဟိုနှင့် SAM ၏နယ်နိမိတ်များတွင် မြင့်မားကြောင်းပြသခဲ့သည် (ပုံ 4e နှင့် နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 9a,c)။ ၎င်းသည် GA ကို qmRGA မှဖော်ပြသော spatial pattern ဖြင့် SAM တွင်လည်း ဖြန့်ဝေကြောင်း အကြံပြုပါသည်။ ဖြည့်စွက်ချဉ်းကပ်မှုအနေဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် SAM ကို fluorescent GA (GA3-၊ GA4-၊ GA7-Fl) သို့မဟုတ် Fl တစ်ခုတည်းဖြင့် အပျက်သဘောဆောင်သော ထိန်းချုပ်မှုအဖြစ်လည်း ဆက်ဆံပါသည်။ Fl အချက်ပြမှုကို အလယ်ပိုင်းဒေသနှင့် primordium အပါအဝင် SAM တစ်လျှောက်လုံးတွင် ပြင်းထန်မှုနည်းပါးသော်လည်း (ပုံ။ 4j နှင့် နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 10d)။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့်၊ GA-Fl သုံးခုစလုံးသည် primordium နယ်နိမိတ်များအတွင်း အတိအကျ စုဆောင်းပြီး ကျန် IPR ၏ ကျန်ဒီဂရီများအထိ GA7-Fl သည် IPR တွင် အကြီးဆုံးဒိုမိန်းတွင် စုပုံနေသည် (ပုံ။ 4k နှင့် နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 10a၊b)။ fluorescence intensity ပမာဏကို တိုင်းတာခြင်းတွင် IPR နှင့် IPR မဟုတ်သော ပြင်းထန်မှုအချိုးသည် Fl-treated SAM နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက GA-Fl-ကုသထားသော SAM တွင် ပိုမိုမြင့်မားကြောင်း ထင်ရှားပါသည်။ အတူတူ၊ ဤရလဒ်များက GA သည် ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါနယ်နိမိတ်နှင့် အနီးဆုံးတွင်ရှိသော IPR ဆဲလ်များတွင် ပိုမိုပြင်းပြင်းထန်ထန်ပါဝင်နေကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ ၎င်းသည် SAM GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်၏ပုံစံသည် GA receptors များ၏ကွဲပြားသောဖော်ပြချက်နှစ်ခုလုံးနှင့်ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါနယ်နိမိတ်များအနီးရှိ IPR ဆဲလ်များတွင် GA ၏ကွဲပြားသောစုပုံခြင်းမှ ထွက်ပေါ်လာသည်ဟု အကြံပြုထားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်သည် GA အချက်ပြခြင်း၏ အလယ်ဗဟိုနှင့် SAM ၏ အနိမ့်ပိုင်းနှင့် အစွန်အဖျားဒေသရှိ IPR တွင် ပိုမိုမြင့်မားသော လုပ်ဆောင်ချက်တို့နှင့်အတူ မမျှော်လင့်ထားသော spatiotemporal ပုံစံကို ဖော်ပြခဲ့သည်။
SAM ရှိ ကွဲပြားသော GA အချက်ပြခြင်းဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်၏ အခန်းကဏ္ဍကို နားလည်ရန်၊ SAM qmRGA pCLV3::mCherry-NLS ၏ အချိန်နှင့်တပြေးညီ ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းကို အသုံးပြု၍ GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်၊ ဆဲလ်ချဲ့ခြင်းနှင့် ဆဲလ်ပိုင်းခြားခြင်းကြားဆက်စပ်မှုကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာထားပါသည်။ ကြီးထွားမှု စည်းမျဉ်းတွင် GA ၏ အခန်းကဏ္ဍကို ပံ့ပိုးပေးထားသည့် ဆဲလ်ချဲ့ထွင်မှု ကန့်သတ်ချက်များ နှင့် အပြုသဘောဆောင်သော ဆက်စပ်မှုကို မျှော်လင့်ထားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် GA အချက်ပြသည့် လုပ်ဆောင်ချက်မြေပုံများကို ဆဲလ်မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှုနှုန်းမြေပုံများနှင့် (ပေးထားသောဆဲလ်တစ်ခုအတွက် ဆဲလ်ချဲ့ထွင်မှုအားကောင်းမှုအတွက် ပရောက်စီတစ်ခုအဖြစ်) နှင့် ဆဲလ်ချဲ့ထွင်မှု၏ ဦးတည်ရာကိုတိုင်းတာသည့် ကြီးထွားမှု anisotropy မြေပုံများနှင့် (ဤနေရာတွင်လည်း အသုံးပြုပြီး ဤနေရာတွင်လည်း ပေးထားသောဆဲလ်နှင့် သမီးဆဲလ်များအတွက် ခွဲဝေပေးသည့်ဆဲလ်များအတွက်လည်း အသုံးပြုသည်; ပုံ 5a၊ b၊ နည်းလမ်းများနှင့် ဖြည့်စွက်ချက်များကို ကြည့်ပါ)။ ကျွန်ုပ်တို့၏ SAM ဆဲလ်မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှုနှုန်းမြေပုံများသည် နယ်စပ်တွင် အနည်းငယ်မျှသာကြီးထွားနှုန်းနှင့် ပန်းများဖွံဖြိုးတိုးတက်မှုနှုန်း (ပုံ 5a) တို့နှင့်အတူ ယခင်လေ့လာတွေ့ရှိချက်များ 38,39 နှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ အဓိကအစိတ်အပိုင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း (PCA) သည် GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်သည် ဆဲလ်မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှုပြင်းထန်မှုနှင့် အနုတ်လက္ခဏာဆက်စပ်နေကြောင်း ပြသခဲ့သည် (ပုံ 5c)။ GA အချက်ပြထည့်သွင်းမှုနှင့် ကြီးထွားမှုပြင်းထန်မှု အပါအဝင် ကွဲလွဲမှု၏ အဓိက axes များသည် မြင့်မားသော CLV3 စကားရပ်ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည့် လမ်းကြောင်းနှင့် အချိုးညီညီဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့ပြီး ကျန်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများတွင် SAM စင်တာမှ ဆဲလ်များကို ဖယ်ထုတ်ခြင်းကို အတည်ပြုပါသည်။ Spearman ဆက်စပ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုမှ PCA ရလဒ်များ (ပုံ 5d) ကို အတည်ပြုခဲ့ပြီး IPR တွင် ပိုမိုမြင့်မားသော GA အချက်ပြမှုများသည် ပိုမိုမြင့်မားသောဆဲလ်များချဲ့ထွင်မှုမဖြစ်ပေါ်စေကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ သို့သော်၊ ဆက်စပ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတွင် GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်မှုနှင့် ကြီးထွားမှု anisotropy (ပုံ 5c၊ d) အကြား အပြုသဘောဆောင်သောဆက်စပ်ဆက်နွယ်မှုကို IPR တွင် ပိုမိုမြင့်မားသော GA အချက်ပြမှုသည် ဆဲလ်ကြီးထွားမှုလမ်းကြောင်းနှင့် ဆဲလ်ပိုင်းခြားသည့်လေယာဉ်၏တည်နေရာကို လွှမ်းမိုးနိုင်သည်ဟု အကြံပြုထားသည်။
က၊ b ပျမ်းမျှမျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှု (က) နှင့် SAM တွင် ကြီးထွားမှု anisotropy (ခ) တို့၏ အပူမြေပုံများသည် သီးခြားလွတ်လပ်သောအပင်ခုနစ်ပင်ကျော် (ဆဲလ်ချဲ့ထွင်မှု၏ ခိုင်ခံ့မှုနှင့် ဦးတည်ရာအတွက် အသီးသီးအသုံးပြုသည်)။ c PCA ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတွင် အောက်ပါကိန်းရှင်များပါ၀င်သည်- GA အချက်ပြမှု၊ မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှုပြင်းထန်မှု၊ မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှု anisotropy နှင့် CLV3 စကားရပ်။ PCA အစိတ်အပိုင်း 1 သည် မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှုပြင်းထန်မှုနှင့် အဓိကအားဖြင့် အဆိုးဘက်ဆက်စပ်နေပြီး GA အချက်ပြမှုနှင့် အပြုသဘောဆက်စပ်နေသည်။ PCA အစိတ်အပိုင်း 2 သည် အဓိကအားဖြင့် မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှု anisotropy နှင့် အပြုသဘောဆက်စပ်နေပြီး CLV3 ဖော်ပြချက်နှင့် အနုတ်လက္ခဏာဆက်စပ်နေသည်။ ရာခိုင်နှုန်းများသည် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီမှ ရှင်းပြထားသော ကွဲလွဲမှုကို ကိုယ်စားပြုသည်။ d Spearman သည် GA အချက်ပြမှု၊ မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှုပြင်းထန်မှုနှင့် CZ မပါဝင်သည့် တစ်သျှူးစကေးရှိ မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှုပြင်းထန်မှု နှင့် မျက်နှာပြင်ကြီးထွားမှု anisotropy အကြားဆက်စပ်မှုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။ ညာဘက်ရှိ နံပါတ်သည် ကိန်းရှင်နှစ်ခုကြားရှိ Spearman rho တန်ဖိုးဖြစ်သည်။ ဆက်စပ်ဆက်နွယ်မှု/အနုတ်လက္ခဏာဆက်စပ်ဆက်နွယ်မှုသည် အလွန်ထင်ရှားသည့်ဖြစ်ရပ်များကို ကြယ်ပွင့်များကဖော်ပြသည်။ e confocal microscopy ဖြင့် Col-0 SAM L1 ဆဲလ်များကို 3D ပုံဖော်ခြင်း။ 10 နာရီတွင် SAM တွင်ဖွဲ့စည်းထားသော ဆဲလ်နံရံအသစ်များကို ၎င်းတို့၏ထောင့်တန်ဖိုးများအတိုင်း အရောင်ခြယ်ထားသည်။ အရောင်ဘားကို ညာဘက်အောက်ထောင့်တွင် ပြထားသည်။ Inset သည် သက်ဆိုင်ရာ 3D ရုပ်ပုံအား 0 နာရီတွင် ပြသသည်။ အလားတူ ရလဒ်များဖြင့် စမ်းသပ်မှုကို နှစ်ကြိမ် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ f ဘောက်စ်ကွက်များသည် IPR နှင့် IPR မဟုတ်သော Col-0 SAM (n = သီးခြားအပင် 10) တွင် ဆဲလ်ကွဲပြားမှုနှုန်းများကို ပြသသည်။ အလယ်မျဉ်းသည် အလယ်အလတ်ကို ပြသပြီး အကွက်ဘောင်များသည် 25th နှင့် 75th ရာခိုင်နှုန်းများကို ညွှန်ပြသည်။ ပါးသိုင်းမွှေးများသည် R ဆော့ဖ်ဝဲဖြင့် သတ်မှတ်ထားသော အနိမ့်ဆုံးနှင့် အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုးများကို ညွှန်ပြသည်။ Welch ၏ two-tailed t-test ဖြင့် P တန်ဖိုးများကို ရရှိခဲ့သည်။ g၊ h ဇယားကွက်ပြသခြင်း (g) ဆဲလ်အသစ်နံရံ (ခရမ်းရောင်) ၏ထောင့်ကို SAM (အဖြူရောင်အစက်များမျဉ်းကြောင်း) (အဖြူရောင်အစက်ချမျဉ်းကြောင်း) နှင့်စပ်လျဉ်း၍ ဆဲလ်အသစ်နံရံ (ခရမ်းရောင်) ၏ထောင့်ကို တိုင်းတာနည်း (ဆ) meristem အတွင်းရှိ အချင်း/နှစ်ဘက်နှင့် အချင်းများလမ်းကြောင်းများ။ i SAM (နက်ပြာရောင်)၊ IPR (အလယ်အလတ်အပြာရောင်) နှင့် IPR မဟုတ်သော (အပြာနုရောင်) အသီးသီးရှိ ဆဲလ်ပိုင်းခြားမှုဆိုင်ရာ လေယာဉ်ဦးတည်ခြင်း၏ ကြိမ်နှုန်းဟီစတိုဂရမ်များ။ အမြီးနှစ်စင်း Kolmogorov-Smirnov စမ်းသပ်မှုဖြင့် P တန်ဖိုးများကို ရရှိခဲ့သည်။ အလားတူ ရလဒ်များဖြင့် စမ်းသပ်မှုကို နှစ်ကြိမ် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ j P3 (အစိမ်းဖျော့ဖျော့)၊ P4 (အလတ်စားအစိမ်းရောင်) နှင့် P5 (စိမ်းပြာရောင်) အသီးသီးရှိ IPR ၏ ဆဲလ်ခွဲဝေရေးအသွားအလာ တိမ်းညွှတ်မှု၏ ကြိမ်နှုန်းဟစ်စတိုဂရမ်များ။ အမြီးနှစ်စင်း Kolmogorov-Smirnov စမ်းသပ်မှုဖြင့် P တန်ဖိုးများကို ရရှိခဲ့သည်။ အလားတူ ရလဒ်များဖြင့် စမ်းသပ်မှုကို နှစ်ကြိမ် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
ထို့ကြောင့်၊ ဆန်းစစ်မှုအတွင်း အသစ်ဖွဲ့စည်းထားသော ဆဲလ်နံရံများကို ရှာဖွေဖော်ထုတ်ခြင်းဖြင့် GA အချက်ပြခြင်းနှင့် ဆဲလ်ကွဲပြားခြင်းကြားဆက်စပ်မှုကို ကျွန်ုပ်တို့ ဆက်လက်စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့ပါသည်။ ဤချဉ်းကပ်မှုသည် ကျွန်ုပ်တို့အား ဆဲလ်ကွဲခြင်း၏ ကြိမ်နှုန်းနှင့် ဦးတည်ချက်ကို တိုင်းတာနိုင်စေပါသည်။ အံ့သြစရာကောင်းတာက၊ IPR မှာရှိတဲ့ ဆဲလ်ကွဲပြားမှုရဲ့ အကြိမ်ရေနဲ့ SAM ရဲ့ ကျန်တဲ့ အကြိမ်ရေ (IPR မဟုတ်သော၊ ပုံ 5f) ဟာ အလားတူပါပဲ၊ IPR နှင့် မဟုတ်သော IPR ဆဲလ်များကြား GA အချက်ပြခြင်းတွင် ကွာခြားချက်များသည် ဆဲလ်ခွဲဝေမှုကို သိသိသာသာ ထိခိုက်စေခြင်းမရှိကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤအချက်နှင့် GA အချက်ပြခြင်းနှင့် ကြီးထွားမှု anisotropy အကြား အပြုသဘောဆောင်သော ဆက်စပ်ဆက်နွယ်မှုမှာ GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်သည် ဆဲလ်ပိုင်းခြားသည့်လေယာဉ်၏ တိမ်းညွှတ်မှုကို လွှမ်းမိုးနိုင်မှုရှိမရှိကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လှုံ့ဆော်ပေးခဲ့သည်။ meristem အလယ်ဗဟိုနှင့် ဆဲလ်အသစ်နံရံ၏ဗဟို (ပုံ. 5e-i) ကို ချိတ်ဆက်ထားသော အ radial ဝင်ရိုးနှင့် ဆက်စပ်နေသော စူးရှသောထောင့်အဖြစ် ဆဲလ်နံရံ၏ တိမ်းညွှတ်မှုကို တိုင်းတာပြီး 70–80° (ပုံ. 5e-i) တွင် ဆဲလ်များကွဲရန် သဘောထားကို 90° အနီးရှိ ထောင့်စွန်းတွင် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားသည်ကို လေ့လာတွေ့ရှိရသည်၊ (22.62%) (ပုံ။ 5e၊i)၊ ပတ်ပတ်လည်/အလျားလိုက် ဦးတည်ချက်ရှိ ဆဲလ်ကွဲပြားမှုများနှင့် သက်ဆိုင်သော (ပုံ။ ၅ နာရီ)။ ဤဆဲလ်ခွဲဝေမှုအပြုအမူအတွက် GA အချက်ပြခြင်း၏ပံ့ပိုးကူညီမှုကိုစစ်ဆေးရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် IPR တွင် ဆဲလ်ကွဲပြားမှုဘောင်များကို သီးခြားစီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည် (ပုံ။ 5i)။ IPR ဆဲလ်များတွင် ပိုင်းခြားထောင့်ခွဲဝေမှုမှာ IPR မဟုတ်သောဆဲလ်များ သို့မဟုတ် SAM တစ်ခုလုံးရှိဆဲလ်များတွင် ကွဲပြားသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ IPR ဆဲလ်များသည် ဘေး/ပတ်ပတ်လည်ဆဲလ်ပိုင်းခြားမှု၏ပိုမိုများပြားသောအချိုးအစားဖြစ်သော၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ 70–80° နှင့် 80–90° (33.86% နှင့် 30.71% အသီးသီး)။ (သက်ဆိုင်သောအချိုးအစား)။ ထို့ကြောင့် ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာတွေ့ရှိချက်များသည် မြင့်မားသော GA အချက်ပြခြင်းနှင့် GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်နှင့် ကြီးထွားမှု anisotropy အကြားဆက်စပ်မှုဖြစ်သည့် GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်နှင့် ကြီးထွားမှု anisotropy (ပုံ. 5c၊ ဃ) နှင့် နီးစပ်သော ဆဲလ်ပိုင်းခြားထားသော လေယာဉ်တိမ်းညွှတ်မှုအကြား ဆက်စပ်မှုကို ဖော်ပြခဲ့သည်။ ဤအသင်းအဖွဲ့၏ spatial conservation ကို ထပ်မံတည်ဆောက်ရန်အတွက်၊ P3 မှစတင်သည့် primordium ဝန်းကျင်ရှိ IPR ဆဲလ်များတွင် ပိုင်းခြားလေယာဉ် တိမ်းညွှတ်မှုကို တိုင်းတာပြီး ဤဒေသတွင် အမြင့်ဆုံး GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်ကို P4 (ပုံ. 4) မှ စတင်တွေ့ရှိသောကြောင့်၊ P3 နှင့် P4 ပတ်လည်ရှိ IPR ၏ ပိုင်းခြားထောင့်များသည် ကိန်းဂဏန်းအရ သိသာထင်ရှားသော ခြားနားချက်များကို မပြသသော်လည်း၊ P4 ဝန်းကျင်ရှိ IPR တွင် နှစ်ဖက်ဆဲလ်ကွဲပြားမှုအကြိမ်ရေ တိုးလာသည်ကို လေ့လာတွေ့ရှိရသည် (ပုံ။ 5j)။ သို့ရာတွင်၊ P5 ဝန်းကျင်ရှိ IPR ဆဲလ်များတွင်၊ ဆဲလ်ခွဲဝေမှုပုံစံ၏ တိမ်းညွှတ်မှု ကွာခြားချက်သည် ကိန်းဂဏန်းအရ သိသာထင်ရှားလာကာ transverse cell divisions (ပုံ။ 5j) အကြိမ်ရေ သိသိသာသာတိုးလာသည်။ ဤရလဒ်များနှင့်အတူ GA အချက်ပြခြင်းသည် SAM တွင် ဆဲလ်ကွဲပြားမှုများ၏ တိမ်းညွှတ်မှုကို ထိန်းချုပ်နိုင်သည်ဟု အကြံပြုထားသည်၊ မြင့်မားသော GA အချက်ပြမှုသည် IPR တွင် ဆဲလ်ပိုင်းခြားနားမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်ဟူသော ယခင်အစီရင်ခံစာ 40,41 နှင့် ကိုက်ညီသည်။
IPR ရှိဆဲလ်များသည် primordia တွင်ထည့်သွင်းမည်မဟုတ်သော်လည်း internodes2,42,43 တွင်ထည့်သွင်းမည်မဟုတ်ကြောင်းခန့်မှန်းထားသည်။ IPR တွင် ဆဲလ်ကွဲပြားမှုများ၏ အသွင်ကူးပြောင်းမှု တိမ်းညွှတ်မှုသည် internodes ရှိ epidermal ဆဲလ်များ၏ အပြိုင်အလျားလိုက် အတန်းများ၏ ပုံမှန်အဖွဲ့အစည်းကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ အထက်တွင်ဖော်ပြထားသော ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာတွေ့ရှိချက်များအရ GA အချက်ပြခြင်းသည် ဆဲလ်ကွဲခြင်း၏ ဦးတည်ချက်ကို ထိန်းညှိခြင်းဖြင့် ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အခန်းကဏ္ဍတစ်ခုမှ ပါဝင်နိုင်သည်ဟု အကြံပြုအပ်ပါသည်။
DELLA ဗီဇအများအပြား၏ လုပ်ဆောင်မှု ဆုံးရှုံးမှုသည် ဖွဲ့စည်းပုံအခြေခံဥပဒေ GA တုံ့ပြန်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ဤယူဆချက်44 ကို စမ်းသပ်ရန် della mutants ကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် SAM ရှိ DELLA ဗီဇငါးခု၏ စကားရပ်ပုံစံများကို ဦးစွာ ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာပါသည်။ GUS line45 ၏ ကူးယူဖော်ပြမှု ပေါင်းစပ်ထားသော GAI၊ RGA၊ RGL1 နှင့် RGL2 (အနည်းငယ်နည်းသောအတိုင်းအတာအထိ) ကို SAM (နောက်ဆက်တွဲ ပုံ 11a–d) တွင် ဖော်ပြထားကြောင်း ဖော်ပြခဲ့သည်။ GAI mRNA သည် primordia တွင် သီးသန့်စုပုံပြီး ပန်းပွင့်များ ဖြစ်ထွန်းလာသည် (နောက်ဆက်တွဲ ပုံ။ 11e) တွင် ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်ထားခြင်းက ထပ်လောင်းပြသခဲ့သည်။ RGL1 နှင့် RGL3 mRNA ကို SAM မျက်နှာပြင်တစ်လျှောက်နှင့် ပန်းပွင့်အဟောင်းများတွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပြီး RGL2 mRNA သည် နယ်စပ်ဒေသတွင် ပိုမိုပေါများသည် (နောက်ဆက်တွဲ ပုံ။ 11f–h)။ pRGL3 ၏ ဖော်မြူလာပုံရိပ်သည်::RGL3-GFP SAM တွင် situ hybridization ဖြင့်လေ့လာထားသောအသုံးအနှုန်းကိုအတည်ပြုပြီး RGL3 ပရိုတင်းသည် SAM ၏အလယ်ပိုင်းတွင်စုပုံနေသည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 11i) ကိုပြသခဲ့သည်။ pRGA::GFP-RGA လိုင်းကိုအသုံးပြု၍ SAM တွင် RGA ပရိုတိန်းစုပုံနေကြောင်းလည်း ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့သော်လည်း P4 (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 11j) မှစတင်ပြီး နယ်စပ်တွင် ၎င်း၏ကြွယ်ဝမှု လျော့နည်းသွားသည်။ မှတ်သားဖွယ်၊ RGL3 နှင့် RGA ၏ဖော်ပြမှုပုံစံများသည် qmRGA (ပုံ 4) မှတွေ့ရှိသည့်အတိုင်း IPR တွင် ပိုမိုမြင့်မားသော GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်နှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ဤဒေတာများသည် DELLA အားလုံးကို SAM တွင်ဖော်ပြပြီး ၎င်းတို့၏အသုံးအနှုန်းသည် SAM တစ်ခုလုံးကို လွှမ်းခြုံထားကြောင်း ဖော်ပြသည်။
နောက်တွင် ကျွန်ုပ်တို့သည် တောရိုင်းအမျိုးအစား SAM (Ler၊ ထိန်းချုပ်မှု) နှင့် gai-t6 rga-t2 rgl1-1 rgl2-1 rgl3-4 della quintuple (global) mutants (ပုံ. 6a၊ b) ရှိ ဆဲလ်ခွဲဝေမှုဆိုင်ရာ ဘောင်များကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာထားပါသည်။ စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းသည်မှာ၊ della global mutant SAM တွင်ရိုင်းအမျိုးအစား (ပုံ 6c) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဆဲလ်ခွဲဝေထောင့်ကြိမ်နှုန်းများ ဖြန့်ဝေမှုတွင် ကိန်းဂဏန်းအချက်အလတ်များ သိသာထင်ရှားစွာပြောင်းလဲမှုကို ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ della global mutant တွင် ဤပြောင်းလဲမှုသည် 80-90° ထောင့်များ (34.71% နှင့် 24.55%) နှင့် 70-80° ထောင့်များ (23.78% နှင့် 20.18%) (ဆိုလိုသည်မှာ) transverse cell divisions (ဆိုလိုသည်မှာ) transverse cell divisions နှင့် သက်ဆိုင်သော အကြိမ်ရေတိုးလာခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ della global mutant (ပုံ. 6c) တွင်လည်း မပြောင်းလဲသော ပိုင်းခြားမှု (0-60°) ၏ ကြိမ်နှုန်းမှာလည်း နိမ့်ပါသည်။ della global mutant (ပုံ. 6b) ၏ SAM တွင် transverse cell divisions ၏ အကြိမ်ရေသည် သိသိသာသာတိုးလာသည်။ IPR ရှိ transverse cell divisions ၏ ကြိမ်နှုန်းသည် wild type (ပုံ 6d) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက della global mutant တွင် ပိုမိုမြင့်မားပါသည်။ IPR ဒေသအပြင်ဘက်တွင် ရိုင်းအမျိုးအစားသည် ဆဲလ်ခွဲဝေမှုထောင့်များကို တူညီစွာခွဲဝေပေးထားပြီး della global mutant သည် IPR (ပုံ 6e) ကဲ့သို့ tangential divisions ကို ဦးစားပေးပါသည်။ GA ပေါင်းစုနေသည့် GA-inactive mutant နောက်ခံ (GA2ox1-1၊ ga2ox2-1၊ ga2ox3-1၊ ga2ox4-1 နှင့် ga2ox6-2)၊ GA-inactive mutant နောက်ခံ GA-inactive mutant နောက်ခံ SAM တွင် ဆဲလ်ကွဲပြားမှုများ၏ တိမ်းညွှတ်မှုကိုလည်း တွက်ချက်ထားပါသည်။ GA အဆင့်များ တိုးလာသည်နှင့်အညီ၊ quintuple ga2ox mutant inflorescence ၏ SAM သည် Col-0 (နောက်ဆက်တွဲပုံ 12a၊ b) ထက် ပိုကြီးနေပြီး Col-0 နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ Quintuple ga2ox SAM သည် ဆဲလ်ပိုင်းခြားနားသော ထောင့်များကို 9° frequency မှ တစ်ဖန် ကြိမ်နှုန်း 9° သို့ တိုးလာခြင်းဖြင့် ကွဲပြားစွာခြားနားစွာ ကွဲပြားသည်ကို ပြသခဲ့သည်၊ tangential divisions (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 12a–c)။ ထို့ကြောင့်၊ GA အချက်ပြခြင်းနှင့် GA စုဆောင်းခြင်း၏ ဆက်တိုက်အသက်သွင်းခြင်းသည် IPR နှင့် ကျန် SAM တွင် ဘေးတိုက်ဆဲလ်ကွဲပြားမှုကို ဖြစ်စေကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ပြသသည်။
a, b သည် အနုမြူစကုပ်ကို အသုံးပြု၍ PI-စွန်းထင်းနေသော L1 အလွှာ၏ 3D ပုံဖော်ခြင်း 10 နာရီကာလအတွင်း SAM တွင်ဖွဲ့စည်းထားသော ဆဲလ်နံရံအသစ်များကို ၎င်းတို့၏ထောင့်တန်ဖိုးများအတိုင်း အရောင်ခြယ်ထားသည်။ Inset သည် SAM ကို 0 နာရီတွင်ပြသသည်။ အရောင်ဘားကို ညာဘက်အောက်ထောင့်တွင် ပြသထားသည်။ (b) ရှိ မြှားသည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ della mutant ရှိ ညှိထားသော ဆဲလ်ဖိုင်များ၏ နမူနာကို ညွှန်ပြသည်။ အလားတူ ရလဒ်များဖြင့် စမ်းသပ်မှုကို နှစ်ကြိမ် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ Ler နှင့် global della ကြားရှိ SAM (ဃ)၊ IPR (e) နှင့် non-IPR (စ) တစ်ခုလုံးရှိ ဆဲလ်ခွဲဝေမှုဆိုင်ရာ လေယာဉ်ဦးတည်ချက်များကို ကြိမ်နှုန်းခွဲဝေမှု နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။ အမြီးနှစ်စင်း Kolmogorov-Smirnov စမ်းသပ်မှုဖြင့် P တန်ဖိုးများကို ရရှိခဲ့သည်။ f, g Col-0 (i) နှင့် pCUC2::gai-1-VENUS (j) မျိုးရိုးပြောင်းအပင်များ၏ PI-စွန်းထင်းသော SAM ၏ ပေါင်းစပ်ပုံများကို 3D ပုံဖော်ခြင်း အကန့်များ (a၊ b) သည် 10 နာရီအတွင်း SAM တွင် ဖွဲ့စည်းထားသော ဆဲလ်နံရံအသစ်များ (သို့သော် primordia မဟုတ်ဘဲ) ပြသည်။ အလားတူ ရလဒ်များဖြင့် စမ်းသပ်မှုကို နှစ်ကြိမ် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ h–j Col-0 နှင့် pCUC2::gai-1-VENUS အပင်များကြားရှိ SAM (h), IPR (i) နှင့် Non-IPR (j) တွင်ရှိသော ဆဲလ်ခွဲဝေရေးလေယာဉ်ဦးတည်ချက်များ၏ ကြိမ်နှုန်းခွဲဝေမှုကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။ အမြီးနှစ်စင်း Kolmogorov–Smirnov စမ်းသပ်မှုဖြင့် P တန်ဖိုးများကို ရရှိခဲ့သည်။
IPR တွင် အထူးအားဖြင့် GA အချက်ပြခြင်းကို ဟန့်တားခြင်း၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို နောက်တစ်ကြိမ် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ ဤအဆုံးသတ်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် VENUS (pCUC2::gai-1-VENUS လိုင်းတွင်) လွှမ်းမိုးထားသော အနုတ်လက္ခဏာ gai-1 ပရိုတင်း၏ဖော်ပြမှုကို တွန်းအားပေးရန်အတွက် cotyledon cup 2 (CUC2) မြှင့်တင်အားကို အသုံးပြုထားပါသည်။ အရိုင်းအမျိုးအစား SAM တွင်၊ CUC2 မြှင့်တင်သူသည် နယ်ခြားဆဲလ်များအပါအဝင် SAM အတွင်းရှိ IPR အများစု၏ဖော်ပြချက်ကို P4 မှစတင်၍ အလားတူ သီးခြားဖော်ပြချက်ကို pCUC2::gai-1-VENUS အပင်များတွင် တွေ့ရှိခဲ့သည် (အောက်တွင်ကြည့်ပါ)။ pCUC2::gai-1-VENUS အပင်များ၏ SAM သို့မဟုတ် IPR တစ်လျှောက် ဆဲလ်ခွဲဝေထောင့်များ ဖြန့်ကျက်မှုသည် တောရိုင်းအမျိုးအစားနှင့် သိသိသာသာ ကွာခြားခြင်းမရှိသော်လည်း၊ ဤအပင်များရှိ IPR မရှိသောဆဲလ်များကို အကြိမ်ရေ 80-90° (ပုံ 6f-j) ဖြင့် ပိုင်းခြားထားသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ မမျှော်လင့်ဘဲ တွေ့ရှိခဲ့သည်။
ဆဲလ်ခွဲဝေခြင်း၏ဦးတည်ချက်သည် အထူးသဖြင့် တစ်သျှူးကွေးကောက်ခြင်း46 မှထုတ်ပေးသော tensile stress ကို SAM ၏ ဂျီဩမေတြီပေါ်တွင် မူတည်သည်ဟု အကြံပြုထားသည်။ ထို့ကြောင့် SAM ၏ ပုံသဏ္ဍာန်သည် della global mutant နှင့် pCUC2::gai-1-VENUS အပင်များတွင် ပြောင်းလဲခြင်းရှိမရှိ မေးမြန်းခဲ့ပါသည်။ ယခင် 12 အစီရင်ခံထားသည့်အတိုင်း၊ della global mutant SAM ၏အရွယ်အစားသည် တောရိုင်းအမျိုးအစားထက် ပိုကြီးသည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 13a၊ b၊ d)။ CLV3 နှင့် STM RNA တို့၏ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှုတွင် della mutants များတွင် meristem ချဲ့ထွင်မှုကို အတည်ပြုခဲ့ပြီး ပင်မဆဲလ် niche ၏ ဘေးဘက်သို့ ချဲ့ထွင်မှုကို ထပ်မံပြသခဲ့သည် (နောက်ဆက်တွဲ ပုံ။ 13e၊ f, h, i)။ သို့သော်၊ SAM ကွေးကောက်ခြင်းသည် မျိုးရိုးဗီဇနှစ်မျိုးလုံးတွင် ဆင်တူသည် (နောက်ဆက်တွဲ ပုံ။ 13k၊ m၊ n၊ p)။ တောရိုင်းအမျိုးအစားနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကွေးညွှတ်မှု ပြောင်းလဲမှုမရှိဘဲ gai-t6 rga-t2 rgl1-1 rgl2-1 della quadruple mutant တွင် အလားတူ အရွယ်အစား တိုးလာသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့သည် (နောက်ဆက်တွဲ ပုံ။ 13c၊ d, g, j, l, o, p)။ della quadruple mutant တွင် ဆဲလ်ခွဲဝေမှု တိမ်းညွှတ်မှု၏ ကြိမ်နှုန်းကိုလည်း သက်ရောက်မှုရှိသော်လည်း della monolithic mutant (နောက်ဆက်တွဲ ပုံ။ 12d–f) ထက် နည်းပါးသည်။ ကွေးကောက်ခြင်းအပေါ် သက်ရောက်မှုမရှိခြင်းနှင့်အတူ၊ ဤဆေးပမာဏသည် Della quadruple mutant ရှိ ကျန်ရှိသော RGL3 လုပ်ဆောင်ချက်သည် DELLA လုပ်ဆောင်ချက် ဆုံးရှုံးခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ဆဲလ်ပိုင်းခြားခြင်းဆိုင်ရာ တိမ်းညွှတ်မှုကို ကန့်သတ်ထားပြီး SAM ဂျီသြမေတြီတွင် အပြောင်းအလဲများထက် GA အချက်ပြမှုဆိုင်ရာ အပြောင်းအလဲများကို တုံ့ပြန်ရာတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသည့် အပြောင်းအလဲများကို အကြံပြုထားသည်။ အထက်တွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ CUC2 မြှင့်တင်သူသည် P4 (နောက်ဆက်တွဲပုံ 14a၊ b) မှစတင်၍ SAM တွင် IPR ထုတ်ဖော်ပြောဆိုမှုကို မောင်းနှင်ပြီး ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် pCUC2::gai-1-VENUS SAM တွင် အရွယ်အစားလျော့သွားသော်လည်း ကွေးညွှတ်မှုပိုများသည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ။ 14c–h)။ pCUC2::gai-1-VENUS SAM အသွင်သဏ္ဌာန်ပြောင်းလဲမှုသည် တောရိုင်းအမျိုးအစားနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုများကို ကွဲပြားစွာ ဖြန့်ကျက်ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး၊ ယင်းတွင် မြင့်မားသောပတ်၀န်းကျင်ဖိစီးမှုများသည် SAM စင်တာ47 မှ တိုတောင်းသောအကွာအဝေးတွင် စတင်သည်။ တနည်းအားဖြင့်၊ pCUC2::gai-1-VENUS SAM ၏ရုပ်ပုံသဏ္ဌာန်ပြောင်းလဲမှုများသည် transgene expression48 ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ဒေသဆိုင်ရာ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ အပြောင်းအလဲကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်သည်။ ဖြစ်ရပ်နှစ်ခုစလုံးတွင်၊ ၎င်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာတွေ့ရှိချက်များကိုရှင်းပြခြင်းဖြင့် ဆဲလ်များအဝန်း/အလျားလိုက် ကွဲပြားသွားမည့်ဖြစ်နိုင်ခြေကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် GA အချက်ပြမှုဆိုင်ရာပြောင်းလဲမှုများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအားဖြင့် ထေမိစေနိုင်သည်။
ပေါင်းစပ်ထားသော၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ဒေတာသည် မြင့်မားသော GA အချက်ပြမှုသည် IPR ရှိ ဆဲလ်ခွဲဝေမှုလေယာဉ်၏ ဘေးတိုက်တိမ်းညွှတ်မှုတွင် တက်ကြွစွာပါဝင်နေကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့၏ဒေတာမှ အတည်ပြုပါသည်။ meristem curvature သည် IPR တွင် cell division plane ၏ orientation ကို လွှမ်းမိုးကြောင်းလည်း ၎င်းတို့က ပြသသည်။
မြင့်မားသော GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်ကြောင့် IPR အတွင်းရှိ ဌာနခွဲလေယာဉ်၏ အသွင်အပြင်ကို တိမ်းညွတ်ခြင်းသည် GA သည် နောက်ပိုင်းတွင် epidermal internode တွင်တွေ့ရှိမည့် ဆဲလ်အဖွဲ့အစည်းကို သတ်မှတ်ရန်အတွက် SAM အတွင်းရှိ အချင်းဆဲလ်ဖိုင်ကို GA တွင် ကြိုတင်စီစဉ်ထားကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ အမှန်စင်စစ်၊ ထိုကဲ့သို့သောဆဲလ်ဖိုင်များကို della global mutants များ၏ SAM ပုံများတွင် မကြာခဏမြင်တွေ့ရသည် (ပုံ။ 6b)။ ထို့ကြောင့်၊ SAM ရှိ GA အချက်ပြခြင်း၏ spatial pattern ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များကို ထပ်မံလေ့လာရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် တောရိုင်းအမျိုးအစား (Ler နှင့် Col-0), della global mutants, နှင့် pCUC2::gai-1-VENUS transgenic အပင်များတွင် IPR ရှိ ဆဲလ်များ၏ spatial organization ကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် time-lapse ပုံရိပ်ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။
qmRGA သည် IPR တွင် GA အချက်ပြခြင်း လုပ်ဆောင်ချက်သည် P1/P2 မှ တိုးလာပြီး P4 တွင် အထွတ်အထိပ်သို့ တိုးလာကြောင်း၊ ဤပုံစံသည် အချိန်နှင့်အမျှ စဉ်ဆက်မပြတ်ရှိနေခဲ့သည် (ပုံ 4a–f နှင့် နောက်ဆက်တွဲ ပုံ။ 8c–f, k)။ GA အချက်ပြမှု တိုးလာခြင်းဖြင့် IPR ရှိ ဆဲလ်များ၏ spatial အဖွဲ့အစည်းကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ပထမအကြိမ်လေ့လာပြီးနောက် 34 နာရီအကြာတွင် ၎င်းတို့၏ ဖွံ့ဖြိုးမှု ကံကြမ္မာကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ Ler IPR ဆဲလ်များကို အထက်နှင့် P4 ၏ ဘေးနှစ်ဖက်တွင် တံဆိပ်တပ်ထားသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် P4 အနီးရှိ primordium တွင် ပေါင်းစပ်ထားသော ဆဲလ်များအတွက် အဝါရောင်၊ IPR ရှိသူများအတွက် အစိမ်းနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်နှစ်ခုစလုံးတွင် ပါဝင်သူများအတွက် ခရမ်းရောင် (ပုံ။ 7a–c)။ t0 (0 h) တွင် P4 ၏ ရှေ့တွင် IPR ဆဲလ် 1-2 အလွှာကို မြင်နိုင်သည် (ပုံ 7a)။ မျှော်လင့်ထားသည့်အတိုင်း၊ ဤဆဲလ်များ ကွဲသွားသောအခါတွင် ၎င်းတို့သည် အဓိကအားဖြင့် transverse division plane (ပုံ. 7a–c) မှတဆင့် လုပ်ဆောင်သည်။ Col-0 SAM (Ler တွင် P4 နှင့် ဆင်တူသော နယ်နိမိတ်ခေါက်ထားသော P3 ကိုအာရုံစိုက်ထားသည်)၊ ဤမျိုးရိုးဗီဇတွင် ပန်းပွင့်နယ်နိမိတ်တွင်ဖွဲ့စည်းထားသောခေါက်သည် IPR ဆဲလ်များကို ပို၍မြန်အောင်ဖုံးကွယ်ထားသော်လည်း အလားတူရလဒ်များကို ရရှိခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့်၊ IPR ဆဲလ်များ၏ ပိုင်းခြားမှုပုံစံသည် ဆဲလ်များကို internodes တွင်ကဲ့သို့ radial အတန်းများအဖြစ် ကြိုတင်စုစည်းထားသည်။ radial အတန်းများ၏ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် IPR ဆဲလ်များ၏နေရာချထားမှုသည်ဤဆဲလ်များသည် internodal progenitors များဖြစ်ကြောင်းဖော်ပြသည်။
ဤတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ပေါင်းစပ် GA နှင့် GA receptor အာရုံစူးစိုက်မှုမှရရှိလာသော GA အချက်ပြမှုဆိုင်ရာ ပမာဏမြေပုံထုတ်ခြင်းကို ခွင့်ပြုသည့် အချိုးမက်ထရစ် GA အချက်ပြခြင်းဆိုင်ရာ ဇီဝအာရုံခံကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့ပြီး၊ ထို့ကြောင့် ဆဲလ်လူလာအဆင့်ရှိ GA လုပ်ဆောင်ချက်ဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ ဤအဆုံးသတ်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် DELLA အပြန်အလှန်ဆက်ဆံဖော်များကို စည်းနှောင်နိုင်စွမ်း ဆုံးရှုံးသွားသော်လည်း GA-induced proteolysis တွင် အထိမခံနိုင်သော ပြုပြင်ထားသော DELLA ပရိုတိန်း၊ mRGA ကို တည်ဆောက်ထားပါသည်။ qmRGA သည် GA အဆင့်ရှိ exogenous နှင့် endogenous အပြောင်းအလဲများကို တုံ့ပြန်ပြီး ၎င်း၏ တက်ကြွသော အာရုံခံဂုဏ်သတ္တိများသည် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်နေစဉ်အတွင်း GA အချက်ပြခြင်းဆိုင်ရာ အပြောင်းအလဲများကို အကဲဖြတ်နိုင်စေပါသည်။ qmRGA သည် ၎င်း၏အသုံးအနှုန်းအတွက်အသုံးပြုသောမြှင့်တင်သူကိုပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် (လိုအပ်ပါက) နှင့် angiosperms တစ်လျှောက် PFYRE motif ၏ထိန်းသိမ်းထားသောသဘောသဘာဝကိုပေးသောကြောင့်၎င်းသည်အခြားမျိုးစိတ်များ22 သို့ပြောင်းရွှေ့နိုင်ဖွယ်ရှိသောကြောင့် qmRGA သည်ကွဲပြားခြားနားသောတစ်ရှူးများနှင့်လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်လုပ်ဆောင်နိုင်သောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းနှင့်အညီ၊ mRGA23 နှင့်ဆင်တူသော ၎င်း၏ GA-mediated degradation ကို အနည်းငယ်လျှော့ချပေးသော်လည်း SLR1 ၏ကြီးထွားဖိနှိပ်မှုလုပ်ဆောင်ချက်ကို နှိမ်နှင်းရန်အတွက် SLR1 DELLA ပရိုတင်း (HYY497AAA) တွင် ညီမျှသောပြောင်းလဲမှုကို ပြသထားသည်။ ထူးခြားသည်မှာ၊ Arabidopsis ရှိ မကြာသေးမီက လေ့လာချက်များအရ PFYRE ဒိုမိန်း (S474L) တွင် အမိုင်နိုအက်ဆစ်ပြောင်းလဲမှုတစ်ခုသည် RGA ၏ ကူးယူဖော်ပြခြင်းဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်ကို ပြောင်းလဲစေကာ စာသားမှတ်တမ်းလုပ်ဖော်ကိုင်ဖက် 50 နှင့် တုံ့ပြန်နိုင်စွမ်းကို မထိခိုက်စေကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ဤဗီဇပြောင်းလဲမှုသည် mRGA တွင်ပါရှိသော အမိုင်နိုအက်ဆစ် 3 မျိုးနှင့် အလွန်နီးစပ်သော်လည်း၊ ဤဗီဇပြောင်းလဲမှုနှစ်ခုသည် DELLA ၏ ထူးခြားသောဝိသေသလက္ခဏာများကို ပြောင်းလဲစေကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာမှုများက ဖော်ပြသည်။ စာသားမှတ်တမ်းပါတနာအများစုသည် DELLA26,51 ၏ LHR1 နှင့် SAW ဒိုမိန်းများနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော်လည်း PFYRE ဒိုမိန်းအတွင်းရှိ ထိန်းသိမ်းထားသော အမိုင်နိုအက်ဆစ်အချို့သည် အဆိုပါ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုများကို တည်ငြိမ်စေရန် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။
Internode ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အပင်တည်ဆောက်ပုံနှင့် အထွက်နှုန်းတိုးတက်ခြင်းအတွက် အဓိကကျသော လက္ခဏာတစ်ရပ်ဖြစ်သည်။ qmRGA သည် IPR internode progenitor cells တွင် ပိုမိုမြင့်မားသော GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်ကို ထုတ်ဖော်ပြသခဲ့သည်။ ပမာဏပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် မျိုးရိုးဗီဇတို့ကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် GA အချက်ပြမှုပုံစံများသည် SAM epidermis ရှိ စက်ဝိုင်း/အလျားလိုက် ဆဲလ်ပိုင်းခြားနားမှုဆိုင်ရာ လေယာဉ်များကို ကျော်လွန်စေပြီး၊ internode ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် လိုအပ်သော ဆဲလ်ပိုင်းခြားခြင်းအဖွဲ့အစည်းကို ပုံဖော်ပေးကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု 52,53 တွင် ဆဲလ်ခွဲဝေမှုလေယာဉ် တိမ်းညွှတ်မှု၏ ထိန်းညှိမှုအများအပြားကို ဖော်ထုတ်ခဲ့သည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏အလုပ်သည် GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်သည် ဤဆယ်လူလာကန့်သတ်ဘောင်ကို မည်သို့ထိန်းကြောင်းကြောင်း ရှင်းလင်းသောဥပမာတစ်ခုပေးပါသည်။ DELLA သည် prefolding protein complexes41 နှင့် ဓါတ်ပြုနိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် GA အချက်ပြခြင်းသည် cortical microtubule orientation40,41,54,55 ကိုတိုက်ရိုက်သြဇာလွှမ်းမိုးခြင်းဖြင့် ဆဲလ်ခွဲဝေမှုလမ်းကြောင်းကိုထိန်းညှိပေးနိုင်သည်။ SAM တွင်၊ ပိုမိုမြင့်မားသော GA အချက်ပြခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်၏ဆက်စပ်မှုသည် ဆဲလ်ရှည်လျားခြင်း သို့မဟုတ် ပိုင်းခြားခြင်းမဟုတ်သော်လည်း IPR တွင် ဆဲလ်ခွဲဝေမှု၏လမ်းညွှန်မှုအပေါ် GA ၏တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့်ကိုက်ညီသည့် ကြီးထွားမှု anisotropy သာဖြစ်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့မမျှော်လင့်ဘဲပြသခဲ့သည်။ သို့သော်လည်း၊ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် သွယ်ဝိုက်သောအားဖြင့် ဖြစ်နိုင်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ မပါဝင်နိုင်ပါ၊ ဥပမာ GA-induced cell wall softening56 ဖြင့် ဖျန်ဖြေပေးထားပါသည်။ ဆဲလ်နံရံဂုဏ်သတ္တိများ ပြောင်းလဲမှုများသည် cortical microtubules39,46,59 ၏ orientation ကို ထိခိုက်စေခြင်းဖြင့် ဆဲလ်ခွဲဝေမှုလေယာဉ်၏ တိမ်းညွှတ်မှုကိုလည်း လွှမ်းမိုးနိုင်သည် 57,58။ GA ကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှု၏ ပေါင်းစပ်သက်ရောက်မှုများနှင့် GA မှ microtubule orientation ၏တိုက်ရိုက်စည်းမျဉ်းသည် internodes ကိုသတ်မှတ်ရန်အတွက် IPR ရှိ ဆဲလ်ခွဲဝေမှုလမ်းကြောင်းသတ်မှတ်မှုပုံစံတစ်ခုဖန်တီးရာတွင် ပါ၀င်နေနိုင်ပြီး ဤအယူအဆကိုစမ်းသပ်ရန်အတွက် နောက်ထပ်လေ့လာမှုများလိုအပ်ပါသည်။ အလားတူ၊ ယခင်လေ့လာမှုများက DELLA-interacting proteins TCP14 နှင့် 15 တို့၏ internode formation60,61 ထိန်းချုပ်မှုတွင် အရေးကြီးကြောင်း မီးမောင်းထိုးပြခဲ့ပြီး အဆိုပါအချက်များသည် GA ၏လုပ်ဆောင်ချက်ကို BREVIPEDICELLUS (BP) နှင့် PENNYWISE (PNY) တို့နှင့်အတူ internode ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ထိန်းညှိပေးပြီး 2 GA အချက်ပြမှုကို လွှမ်းမိုးကြောင်းပြသထားသည်။ DELLA သည် brassinosteroid, ethylene, jasmonic acid, နှင့် abscisic acid (ABA) အချက်ပြလမ်းကြောင်း 63,64 နှင့် ဓါတ်ပြုနိုင်ပြီး အဆိုပါဟော်မုန်းများသည် microtubule orientation65 ကို လွှမ်းမိုးနိုင်သောကြောင့်၊ ဆဲလ်ကွဲပြားမှုတိမ်းညွှတ်မှုအပေါ် GA ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို အခြားသောဟော်မုန်းများဖြင့် ဖျန်ဖြေပေးနိုင်ပါသည်။
အစောပိုင်း cytological လေ့လာမှုများက Arabidopsis SAM ၏အတွင်းပိုင်းနှင့်အပြင်ပိုင်းဒေသနှစ်ခုစလုံးသည် internode ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက်လိုအပ်ကြောင်းပြသခဲ့သည် 2,42။ GA သည် အတွင်းတစ်ရှူးများအတွင်း ဆဲလ်ကွဲပြားမှုကို တက်ကြွစွာ ထိန်းညှိပေးသည့်အချက်က SAM ရှိ meristem နှင့် internode အရွယ်အစားကို ထိန်းညှိရာတွင် GA ၏ လုပ်ဆောင်ချက်နှစ်ခုကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ ဦးတည်ချက်ဆဲလ်ခွဲဝေမှုပုံစံကိုလည်း အတွင်း SAM တစ်ရှူးတွင် တင်းတင်းကျပ်ကျပ် ထိန်းညှိထားပြီး ဤစည်းမျဉ်းသည် ပင်မကြီးထွားမှုအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ GA သည် အတွင်းပိုင်း SAM အဖွဲ့အစည်းရှိ ဆဲလ်ခွဲဝေမှုကို ဦးတည်ရာတွင်လည်း အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နေသလား၊ SAM အတွင်းရှိ သတ်မှတ်ချက်များနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ထပ်တူပြုခြင်းဖြင့် ဆန်းစစ်ရန် စိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းပါသည်။
အပင်များကို မြေဆီလွှာတွင် vitro ဖြင့် စိုက်ပျိုးခြင်း သို့မဟုတ် 1x Murashige-Skoog (MS) အလတ်စား (Duchefa) 1% sucrose နှင့် 1% agar (Sigma) တို့ဖြင့် စံအခြေအနေများ (16 နာရီအလင်းရောင်၊ 22°C) အောက်တွင် ပျိုးပင်များကို hypocotyl နှင့် အမြစ်ကြီးထွားမှုစမ်းသပ်ချက်များမှလွဲ၍ hypocotyl နှင့် အမြစ်ကြီးထွားမှုစမ်းသပ်မှုများမှလွဲ၍ ကျန်အပင်များကို ဒေါင်လိုက်ပန်းကန်များပေါ်တွင် စိုက်ထားသည်။ နှင့် 22°C။ နိုက်ထရိတ်စမ်းသပ်မှုများအတွက်၊ ပြုပြင်ထားသော MS အလတ်စား (bioWORLD အပင်လတ်) တွင် လုံလောက်သော နိုက်ထရိတ် (0 သို့မဟုတ် 10 mM KNO3)၊ 0.5 mM NH4-succinate၊ 1% sucrose နှင့် 1% A-agar (Sigma) တို့ကို ရက်တာရှည်အခြေအနေများတွင် ဖြည့်စွက်စိုက်ပျိုးခဲ့ပါသည်။
PDONR221 တွင် ထည့်သွင်းထားသော GID1a cDNA ကို pDONR P4-P1R-pUBQ10 နှင့် pDONR P2R-P3-mCherry နှင့် pB7m34GW သို့ pUBQ10::GID1a-mCherry တို့ကို ထုတ်လုပ်ရန် ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ထားသည်။ pDONR221 တွင် ထည့်သွင်းထားသော IDD2 DNA ကို p35S:IDD2-RFP ထုတ်ပေးရန်အတွက် pB7RWG266 သို့ ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ခဲ့သည်။ pGID1b::2xmTQ2-GID1b ကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် GID1b ကုဒ်ဖော်ပြသည့်ဒေသ၏ 3.9 kb အထက်ပိုင်းအပိုင်းတစ်ပိုင်းနှင့် GID1b cDNA (1.3 kb) နှင့် terminator (3.4 kb) ပါဝင်သော 4.7 kb အပိုင်းတစ်ပိုင်းကို ချဲ့ထွင်ပြီး Supplement တွင် NRDO တွင် ထည့်သွင်းနိုင်သော primers များကို အသုံးပြု၍ ပထမဦးစွာ ချဲ့ထွင်ခဲ့သည်။ P4-P1R (Thermo Fisher Scientific) နှင့် pDONR P2R-P3 (Thermo Fisher Scientific) အသီးသီးရှိပြီး နောက်ဆုံးတွင် pDONR221 2xmTQ268 နှင့် pGreen 012567 ပစ်မှတ် vector သို့ ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ထားသည်။ pCUC2::LSSmOrange ကိုထုတ်လုပ်ရန်၊ CUC2 မြှင့်တင်မှုအစီအစဉ် (ATG ၏ 3229 bp အထက်ရေစီးကြောင်း) ၏နောက်တွင် ကြီးမားသော Stokes-shifted mOrange (LSSmOrange)69 ၏ N7 နျူကလီးယားဒေသခံအချက်ပြအချက်ပြမှုဖြင့် N7 နှင့် NOS ကူးယူဖော်ပြမှုဆိုင်ရာ terminator တို့ကို pGreen fraction 3 kanam ကိုအသုံးပြု၍ ပစ်မှတ်သို့ pGreen fraction 3 ကိုအသုံးပြု၍ ကုဒ်နံပါတ်ဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ပြန်လည်ပေါင်းစပ်မှုစနစ် (Invitrogen)။ အပင် binary vector ကို Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 တွင် မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီး Agrobacteria infiltration method ဖြင့် Nicotiana benthamiana အရွက်သို့ Arabidopsis thaliana Col-0 သို့ အသီးသီး ထည့်သွင်းခဲ့သည်။ pUBQ10::qmRGA pUBQ10::GID1a-mCherry နှင့် pCLV3::mCherry-NLS qmRGA ကို သက်ဆိုင်ရာလက်ဝါးကပ်တိုင်များ၏ F3 နှင့် F1 မျိုးရိုးအလိုက် သီးခြားခွဲထားသည်။
RNA in situ hybridization ကို ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 1 စင်တီမီတာ ရှည်သော အညွန့်ထိပ်ဖျား 72 တွင် လုပ်ဆောင်ပြီး FAA ဖြေရှင်းချက် (3.7% formaldehyde၊ 5% acetic acid၊ 50% ethanol) မှ 4°C အထိ ကြိုတင်အအေးခံပြီး ချက်ခြင်းပြင်ဆင်ပါသည်။ 2×15 မိနစ် လေဟာနယ် ကုသမှုများ ပြီးနောက်၊ ပြုပြင်သည့်ဆေးကို ပြောင်းလဲပြီး နမူနာများကို တစ်ညလုံး ပေါက်ဖွားခဲ့သည်။ Rosier et al.73 မှဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း GID1a၊ GID1b၊ GID1c၊ GAI၊ RGL1၊ RGL2 နှင့် RGL3 cDNA နှင့် antisense probes များကို Rosier et al.73 တွင်ပြသထားသည့် primers များကို အသုံးပြု၍ ပေါင်းစပ်ထားပါသည်။ Digoxigenin-တံဆိပ်တပ်ထားသော စုံစမ်းစစ်ဆေးမှုများကို digoxigenin ပဋိပစ္စည်း (၃၀၀၀-ဆ ပျော့ပျောင်းမှု၊ Roche၊ ကတ်တလောက်နံပါတ်- 11 093 274 910) ကို အသုံးပြု၍ ခုခံကာကွယ်ထားပြီး အပိုင်းများကို 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate (BCIP-20blue-trorazion) 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate (BCIP-20Blue-trozium) (NBT၊ 200-fold dilution) ဖြေရှင်းချက်။
ပို့စ်အချိန်- Feb-10-2025