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首页> 美国卫生研究院文献>Journal of Experimental Botany >Cytokinin inhibits cotton fiber initiation by disrupting PIN3a-mediated asymmetric accumulation of auxin in the ovule epidermis
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Cytokinin inhibits cotton fiber initiation by disrupting PIN3a-mediated asymmetric accumulation of auxin in the ovule epidermis

机译：细胞分裂素通过破坏PIN3a介导的胚珠表皮中生长素的不对称积累来抑制棉纤维萌发

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摘要

Auxin-dependent cell expansion is crucial for initiation of fiber cells in cotton (Gossypium hirsutum), which ultimately determines fiber yield and quality. However, the regulation of this process is far from being well understood. In this study, we demonstrate an antagonistic effect between cytokinin (CK) and auxin on cotton fiber initiation. In vitro and in planta experiments indicate that enhanced CK levels can reduce auxin accumulation in the ovule integument, which may account for the defects in the fiberless mutant xu142fl. In turn, supplementation with auxin can recover fiber growth of CK-treated ovules and mutant ovules. We further found that GhPIN3a is a key auxin transporter for fiber-cell initiation and is polarly localized to the plasma membranes of non-fiber cells, but not to those of fiber cells. This polar localization allows auxin to be transported within the ovule integument while specifically accumulating in fiber cells. We show that CKs antagonize the promotive effect of auxin on fiber cell initiation by undermining asymmetric accumulation of auxin in the ovule epidermis through down-regulation of GhPIN3a and disturbance of the polar localization of the protein.
机译：生长素依赖性细胞的扩增对于棉花（棉）的纤维细胞的启动至关重要，而棉花最终决定了纤维的产量和质量。但是，对这一过程的调节还远远没有被很好地理解。在这项研究中，我们证明了细胞分裂素（CK）和生长素之间对棉纤维萌发的拮抗作用。在体外和在植物中的实验表明，增强的CK水平可以减少胚珠外皮中的生长素积累，这可能解释了无纤维突变体xu142fl的缺陷。反过来，补充生长素可以恢复CK处理的胚珠和突变胚珠的纤维生长。我们进一步发现，GhPIN3a是纤维细胞起始的关键生长素转运蛋白，并且极性定位于非纤维细胞的质膜，而不是纤维细胞的质膜。这种极性定位允许生长素在胚珠被膜内运输，同时特异性地积累在纤维细胞中。我们显示，CKs通过下调GhPIN3a和破坏蛋白质的极性定位，破坏胚珠表皮中生长素的不对称积累，从而拮抗生长素对纤维细胞的促生长作用。

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