Auxin ist ein Pflanzenhormon, das die Zellteilung, -differenzierung und -verlängerung während des Wachstums und der Entwicklung reguliert. Der SAUR (KLEINE AUXIN-UP-RNA)-Genfamilie ist eine von drei Familien von Auxin-Response-Genen und ist relativ unterbesetzt im Vergleich zu den anderen beiden. Eine Unterfamilie von SAUR Gene genannt SAUR41 enthält vier verschiedene einzelne Gene und wurde durch Data Mining als durch das Hormon Abscisinsäure (ABA) induziert herausgefunden, obwohl seine genaue Funktion unbekannt ist.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Annals of Botany, Ting Qiu und Kollegen verwendeten das Gen-Editing-System CRISPR/Cas9, um Mutanten sowohl ohne als auch ohne zu produzieren SAUR41 Ausdruck (dh eine Vierfachmutante) und mit überexprimierten Genen, mit dem Ziel, ihre Funktion zu bestimmen. Die Forscher untersuchten die Mutanten und den Wildtyp mittels Strukturanalyse, Analyse des Transkriptoms und Charakterisierung der Pflanzenphysiologie.

Die Gruppe fand heraus, dass Mutanten mit Nr SAUR41 Die Funktion hatte eine geringere Ausdehnung und Verlängerung der Zellen des Hypokotyls (Keimlingsstamm) und der Keimblätter, während eine Überexpression eine erhöhte Ausdehnung und Verlängerung verursachte. Sowohl Überexpression als auch keine Expression verursachten unregelmäßige Zellgröße und -form in bestimmten Zellen des Hypokotyls. Beide Mutantentypen wurden zum Zeitpunkt der Etablierung der Sämlinge auch überempfindlich gegenüber Salzstress, was auf eine Rolle der Gene bei der Salztoleranz hindeutet. Endlich ausknocken SAUR41 Die Genfunktion der Unterfamilie führte zu einer erhöhten Aktivität im Zusammenhang mit den Genen für die Kalziumhomöostase, während eine Überexpression die Aktivität der Gene im Zusammenhang mit der Eisenhomöostase verringerte. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse auf eine Rolle für die SAUR41 Gene in der Ionenhomöostase.

Obwohl die genauen Wirkmechanismen von SAUR41 Da die Gene weitgehend unbekannt sind, stellt die Arbeit eine Verbesserung unseres Verständnisses der genetischen Grundlagen der Sämlingsetablierung und der Salztoleranz dar. „Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zu klären, wie die SAUR41 Signalweg interagiert mit den zentralen ABA-Signalwegen“, schreiben die Autoren. „Darüber hinaus würde eine weitere Untersuchung der Zellgröße in Einzel-, Doppel- und Dreifachmutanten dazu beitragen, unterschiedliche und/oder sich überschneidende Rollen einzelner Mitglieder aufzudecken SAUR41 Gene zur Kontrolle der Zellgröße. Bedenkt, dass SAUR41 Gene ABA-induzierbar sind und ABA ein Schlüsselhormon bei der Signalgebung von abiotischem Stress in Pflanzen ist, könnte unsere Arbeit neue Kandidatengene zur Verbesserung der abiotischen Stresstoleranz von Pflanzen liefern.“