Aquilegia produzieren längliche, dreidimensionale Blütenblattsporne, die sich mit Nektar füllen, um Bestäuber anzulocken. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Vielfalt der Spornlänge über die Aquilegia Gattung ist eine Schlüsselinnovation, die eng mit ihrer kürzlichen und schnellen Diversifizierung in neue Bereiche verbunden ist, und dass die Entwicklung größerer Spornlängen durch anisotrope Zelldehnung erreicht wird. Frühere Arbeiten identifizierten einen Brassinosteroid-Reaktions-Transkriptionsfaktor, der in der sich früh entwickelnden Spornkappe angereichert ist. Es ist bekannt, dass Brassinosteroide für die Zellverlängerung wichtig sind, was darauf hindeutet, dass die Brassinosteroid-vermittelte Reaktion ein wichtiger Regulator der Spornverlängerung und möglicherweise ein Treiber für die Diversität der Spornlänge sein kann Aquilegia. In dieser Studie, Stephanie Conway und Kollegen untersuchten die Rolle von Brassinosteroiden bei der Entwicklung des Aquilegia coerulea Blütenblattsporn.
Die Wissenschaftler identifizierten insgesamt drei Aquilegia Homologe der BES1/BZR1-Proteinfamilie und fanden heraus, dass diese Gene während der Entwicklung ubiquitär in allen Blütengeweben exprimiert werden, doch fanden sie in Übereinstimmung mit der vorherigen RNAseq-Studie heraus, dass zwei dieser Paraloge in sich früh entwickelnden Blütenblättern angereichert sind. Exogen verabreichtes Brassinosteroid erhöhte die Länge des Blütenblattsporns aufgrund einer erhöhten anisotropen Zelldehnung sowie Zellteilung. Sie fanden heraus, dass die Ausrichtung auf die AqBEH Gene mit virusinduzierter Gen-Stummschaltung führten zu verkürzten Blütenblättern, einem Phänotyp, der teilweise durch einen Verlust der Zellanisotropie verursacht wurde.
Die Ergebnisse von Conway und Kollegen unterstützen gemeinsam eine Rolle für Brassinosteroide bei der anisotropen Zellexpansion in Aquilegia Blütensporn und heben den Brassinosteroid-Weg als potenziellen Akteur bei der Diversifizierung der Blütenspornlänge hervor Aquilegia.
FORSCHUNGSARTIKEL
Conway, SJ, Walcher-Chevillet, CL, Salome Barbour, K., Kramer, EM, 2021. Brassinosteroide regulieren die Blütenblattspornlänge bei Aquilegia, indem sie die Zelldehnung kontrollieren. Annals of Botany. https://doi.org/10.1093/aob/mcab116
