1.2. Light and the seed-to-seedling

1.2. Light and the seed-to-seedling transition

The seed-to-seedling transition is characterized by the light-dependent etioplast-to-chloroplast transition and the onset of photosynthesis. Light is critical for establishing developmental and metabolic changes during this period, including seed germination, hypocotyl elongation, cotyledon and true leaf development, plastid development and greening, among others (Franklin and Quail, 2010 and Kami et al., 2010). Distinct wavelengths of light are detected by multiple plant photoreceptors including the red/far-red responsive phytochromes (phy), blue/ultraviolet-A absorbing cryptochromes (cry) and phototropins (PHOT), and ultraviolet-B absorbing photoreceptors such as UVR8 (Franklin and Quail, 2010 and Rizzini et al., 2011) (see Table 1). However, known photoreceptors cannot explain all light-dependent phenotypes, for example some responses to UV-B (Biever et al., 2014), UV or blue light (Warpeha et al., 2008), or green wavelengths (Zhang et al., 2011; reviewed in Wang and Folta, 2013).

Table 1.
Role of plant photoreceptors in seed-to seedling transition.
Photoreceptor/circadian component Primary wavelengths detected Role(s) Select reference(s)
Phytochrome (phy) A (phyA) Red (R)/far-red (FR) FR-dependent seed germination; de-etiolation (Botto et al., 1996, Dehesh et al., 1993, Franklin et al., 2003, Heschel et al., 2007, Heschel et al., 2008, Johnson et al., 1994, Nagatani et al., 1993, Parks and Quail, 1993, Parks and Spalding, 1999, Reed et al., 1994 and Shinomura et al., 1994)
PhyB R/FR R/FR-reversible germination; de-etiolation (Botto et al., 1995, Franklin et al., 2003, Hennig et al., 2001, Heschel et al., 2007, Heschel et al., 2008, Parks and Spalding, 1999, Reed et al., 1993, Reed et al., 1994 and Shinomura et al., 1994)
PhyC R/FR Inhibit germination; de-etiolation (Arana et al., 2014, Franklin et al., 2003 and Monte et al., 2003)
PhyD R/FR germination; de-etiolation (Arana et al., 2014, Franklin et al., 2003, Hennig et al., 2001 and Heschel et al., 2008)
PhyE R/FR R/FR-reversible germination; de-etiolation (Arana et al., 2014, Franklin et al., 2003, Hennig et al., 2002, Heschel et al., 2007 and Heschel et al., 2008)
Cryptochrome (cry) 1 (cry1) Blue (B)/ultraviolet A (UV-A) De-etiolation (Ahmad et al., 1995, Ahmad et al., 1998 and Folta and Spalding, 2001)
Cry2 B/UV-A De-etiolation (Ahmad et al., 1998 and Folta and Spalding, 2001)
Phototropin (phot) 1 (phot1) B/UV-A Phototropism; inhibition of hypocotyl elongation (Folta and Spalding, 2001 and Sakai et al., 2001)
Phot2 B/UV-A Phototropism (Sakai et al., 2001)
UVR8 UV-B Photomorphogenesis; UV-B stress mitigation; phototropism (Favory et al., 2009, Huang et al., 2014, Rizzini et al., 2011 and Vandenbussche et al., 2014)
Table options
Phytochromes regulate light-dependent seed germination (Arana et al., 2014, Botto et al., 1995, Botto et al., 1996, Hennig et al., 2002, Heschel et al., 2007, Heschel et al., 2008 and Shinomura et al., 1994) and de-etiolation (Dehesh et al., 1993, Franklin et al., 2003, Hennig et al., 2001, Johnson et al., 1994, Monte et al., 2003, Nagatani et al., 1993, Parks and Quail, 1993, Parks and Spalding, 1999 and Reed et al., 1994). Cryptochromes also contribute to the regulation of de-etiolation, primarily in response to blue light (Ahmad et al., 1995, Ahmad et al., 1998 and Folta and Spalding, 2001). Blue-light receptive phototropins primarily drive directional growth of seedlings or phototropism (Folta and Spalding, 2001 and Sakai et al., 2001). UV-B photoreceptors, including UVR8, contribute to phototropism and photomorphogenesis (Favory et al., 2009, Huang et al., 2014, Rizzini et al., 2011 and Vandenbussche et al., 2014).

1.3. Hormones and the seed-to-seedling transition

Hormones are also critical for proper seed-to-seedling transition and may have both developmental roles and roles in the induction of protective responses against stresses (Kucera et al., 2005 and Miransari and Smith, 2014). Specific hormones that play critical roles in this transition include abscisic acid (ABA), gibberellins (GAs), auxins (e.g., indole-3-acetic acid; IAA), ethylene, cytokinins and brassinosteroids (BR) (see Table 2). ABA accumulates in seeds to promote dormancy and prevent premature germination (reviewed by Cutler et al., 2010 and Sakata et al., 2014); whereas GA inhibits dormancy and promotes germination (Gupta and Chakrabarty, 2013 and Peter and Stephen, 2012). The role of GA in these processes occurs in part through active antagonism of ABA activity (Cutler et al., 2010). Additionally, GAs function to promote the elongation of stems and expansion of leaves (Gupta and Chakrabarty, 2013 and Peter and Stephen, 2012). Auxins, the most common of which is IAA, promote cellular elongation and root initiation during seedling establishment (reviewed by Zhao, 2010), and phototropism (reviewed by Hohm et al., 2013). Ethylene promotes the release of dormancy and germination, in part through counteract

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1.2. แสง และการเปลี่ยนแปลงของเมล็ดต่อต้นกล้าการเปลี่ยนเมล็ดต่อต้นกล้าเป็นลักษณะเปลี่ยน etioplast กับคลอโรพลาสต์ขึ้นอยู่กับแสงและเริ่มสังเคราะห์แสง แสงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างการเปลี่ยนแปลงพัฒนาการ และเผาผลาญในช่วงเวลานี้ การงอกของเมล็ด ยืด hypocotyl เลี้ยง และใบจริง พัฒนา พัฒนาพลาสติดและ greening อื่น ๆ (แฟรงคลิน และนก กระทา 2010 และคามิ et al. 2010) พบว่าความยาวคลื่นของแสง โดยพืชเซลล์รูปกรวยสี แดง/far-แดงตอบสนอง phytochromes (phy), น้ำเงิน/อัลตราไวโอเลต-A ดูดซับ cryptochromes (ร้องไห้) และ phototropins (โพธิ), และหลายเซลล์รูปกรวยดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต-B เช่น UVR8 (แฟรงคลิน และนก กระทา 2010 และ Rizzini et al. 2011) (ดูตารางที่ 1) อย่างไรก็ตาม รู้จักเกิดไม่สามารถอธิบายทั้งหมดขึ้นอยู่กับแสงฟี เช่นบางคำตอบ UV-B (Biever et al. 2014), UV หรือแสงสีน้ำเงิน (Warpeha et al. 2008), หรือความยาวคลื่นสีเขียว (Zhang et al. 2011 ทบทวนในวังและ Folta, 2013)ตารางที่ 1บทบาทของพืชเซลล์รูปกรวยในเมล็ดการเปลี่ยนแปลงต้นกล้าความยาวคลื่นหลัก photoreceptor circadian สำหรับคอมโพเนนต์ตรวจพบบทบาทเลือกอ้างอิงไปPhytochrome (phy) ในการงอกของ เมล็ด/far-แดง (R) (FR) FR ขึ้น (เจ้าพระยา) สีแดง ยกเลิก etiolation (Botto et al. 1996, Dehesh et al. 1993 แฟรงคลิน et al. 2003, Heschel et al. 2007, Heschel et al. 2008, Johnson et al. 1994, Nagatani et al. 1993 สวน และนก กระทา 1993 สวนและ Spalding, 1999, Reed et al. 1994 และ Shinomura et al. 1994)PhyB R/FR R/FR-สามารถบอกได้ว่าการงอก ยกเลิก etiolation (Botto et al. 1995 แฟรงคลิน et al. 2003, Hennig et al. 2001, Heschel et al. 2007, Heschel et al. 2008 สวนและ Spalding, 1999, Reed et al. 1993, Reed et al. 1994 และ Shinomura et al. 1994)PhyC R/FR ยับยั้งการงอก ยกเลิก etiolation (Arana et al. 2014 แฟรงคลิน et al. 2003 และมอน et al. 2003)PhyD R/FR การงอก ยกเลิก etiolation (Arana et al. 2014 แฟรงคลิน et al. 2003, Hennig et al. 2001 และ Heschel et al. 2008)PhyE R/FR R/FR-สามารถบอกได้ว่าการงอก ยกเลิก etiolation (Arana et al. 2014 แฟรงคลิน et al. 2003, Hennig et al. 2002, Heschel et al. 2007 และ Heschel et al. 2008)Cryptochrome (ร้องไห้) 1 (cry1) สีน้ำเงิน (B) / อัลตราไวโอเลต etiolation การยกเลิก (UV-A) (Ahmad et al. 1995, Ahmad et al. 1998 และ Folta และ Spalding, 2001)Etiolation มัว B/UV-A Cry2 (Ahmad et al. 1998 และ Folta และ Spalding, 2001)Phototropin (โพธิ) 1 (phot1) การเบนตามแสง UV-B/A การยับยั้งการยืดตัวของ hypocotyl (Folta และ Spalding, 2001 และ Sakai et al. 2001)การเบนตามแสง UV-B/A Phot2 (Sakai et al. 2001)UVR8 Photomorphogenesis UV-B ลดความเครียดรังสี UV-B การเบนตามแสง (Favory et al. 2009, Huang et al. 2014, Rizzini et al. 2011 และ Vandenbussche et al. 2014)ตัวเลือกตารางPhytochromes ควบคุมการงอกของเมล็ดขึ้นอยู่กับแสง (Arana et al. 2014, Botto et al. 1995, Botto et al. 1996, Hennig et al. 2002, Heschel et al. 2007, Heschel et al. 2008 และ Shinomura et al. 1994) และยกเลิก etiolation (Dehesh et al. 1993 แฟรงคลิน et al. 2003, Hennig et al. 2001, Johnson et al. 1994 มอน et al. 2003, Nagatani et al. 1993 สวน และนกกระทา , 1993 สวน และ Spalding, 1999 และ Reed et al. 1994) Cryptochromes ยังช่วยให้การควบคุมของ etiolation มัว หลักในการตอบสนองต่อแสงสีน้ำเงิน (Ahmad et al. 1995, Ahmad et al. 1998 และ Folta และ Spalding, 2001) Phototropins เปิดกว้างแสงสีฟ้าเป็นหลักขับเคลื่อนทิศทางการเติบโตของต้นกล้าหรือการเบนตามแสง (Folta และ Spalding, 2001 และ Sakai et al. 2001) เซลล์รูปกรวย UV-B, UVR8 รวมทั้งสนับสนุนการเบนตามแสงและ photomorphogenesis (Favory et al. 2009, Huang et al. 2014, Rizzini et al. 2011 และ Vandenbussche et al. 2014)1.3. ฮอร์โมนและการเปลี่ยนเมล็ดต่อต้นกล้าHormones are also critical for proper seed-to-seedling transition and may have both developmental roles and roles in the induction of protective responses against stresses (Kucera et al., 2005 and Miransari and Smith, 2014). Specific hormones that play critical roles in this transition include abscisic acid (ABA), gibberellins (GAs), auxins (e.g., indole-3-acetic acid; IAA), ethylene, cytokinins and brassinosteroids (BR) (see Table 2). ABA accumulates in seeds to promote dormancy and prevent premature germination (reviewed by Cutler et al., 2010 and Sakata et al., 2014); whereas GA inhibits dormancy and promotes germination (Gupta and Chakrabarty, 2013 and Peter and Stephen, 2012). The role of GA in these processes occurs in part through active antagonism of ABA activity (Cutler et al., 2010). Additionally, GAs function to promote the elongation of stems and expansion of leaves (Gupta and Chakrabarty, 2013 and Peter and Stephen, 2012). Auxins, the most common of which is IAA, promote cellular elongation and root initiation during seedling establishment (reviewed by Zhao, 2010), and phototropism (reviewed by Hohm et al., 2013). Ethylene promotes the release of dormancy and germination, in part through counteract

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1.2 แสงและการเปลี่ยนแปลงของเมล็ดเมล็ดพันธุ์ต้นกล้าเพื่อเปลี่ยนเป็นลักษณะแสงแบบอีทิโอพลาสต์จะเปลี่ยนคลอและการโจมตีของการสังเคราะห์แสง แสงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างการเปลี่ยนแปลงและสลายในช่วงเวลานี้ รวมถึง การงอกของเมล็ด เมล็ดพันธุ์ และการพัฒนาระบบการยืดตัวใบเลี้ยงใบจริงและพัฒนาพลาสติกสีเขียว , หมู่คนอื่น ๆ ( แฟรงคลินและนกกระทา , 2010 และ Kami et al . , 2010 ) ความยาวคลื่นของแสงที่แตกต่างกันจะถูกตรวจพบโดยโฟโตรีเซปเตอร์หลายพืชรวมทั้งสีแดง / สีแดงไกลตอบสนอง phytochromes ( PHY ) , สีฟ้า / ultraviolet-a ดูดซับ cryptochromes ( ร้องไห้ ) และ phototropins ( พจน์ ) และ ultraviolet-b ดูดซับโฟโตรีเซปเตอร์ เช่น uvr8 ( แฟรงคลินและนกกระทา , 2010 และ rizzini et al . , 2011 ) ( ดูตารางที่ 1 ) อย่างไรก็ตาม โฟโตรีเซปเตอร์รู้จักไม่สามารถอธิบายแสงทั้งหมดขึ้นอยู่กับฟีโนไทป์ ตัวอย่างบาง ตอบสนอง รังสียูวี บี ( biever et al . , 2010 ) , UV หรือฟ้า ( warpeha et al . , 2008 ) , หรือความยาวคลื่นสีเขียว ( Zhang et al . , 2011 ; การตรวจทานในวังและโฟต้า , 2013 )ตารางที่ 1 .บทบาทของพืช เมล็ด การเปลี่ยนในโฟโตรีเซปเตอร์ต้นกล้า .โฟโตรีเซปเตอร์ / เป็นกลางสามารถตรวจพบองค์ประกอบหลักบทบาท ( S ) เลือกอ้างอิง ( s )ไฟโตโครม ( PHY ) ( พระยา ) สีแดง ( R ) / แดงไกล ( FR ) ความงอกของเมล็ด fr ขึ้นอยู่กับ ; เดอ etiolation ( โบ้ทโตะ et al . , 1996 , dehesh et al . , 1993 , แฟรงคลิน et al . , 2003 , heschel et al . , 2007 , heschel et al . , et al ) , จอห์นสัน . , 1994 , nagatani et al . , 1993 , สวนสาธารณะและนกกระทา , 1993 , สวนสาธารณะและ Spalding , 1999 , รีด et al . , 1994 และ shinomura et al . , 1994 )phyb R / r / FR FR กลับงอก ; เดอ etiolation ( โบ้ทโตะ et al . , 1995 , แฟรงคลิน et al . , 2003 เฮนนิค et al . , 2001 , heschel et al . , 2007 , heschel et al . , 2008 , สวนสาธารณะและ Spalding , 1999 , รีด et al . , 1993 , รีด et al , . 2537 shinomura et al . , 1994 )phyc r / fr ยับยั้งการงอก ; เดอ etiolation ( ARANA et al . , 2014 , แฟรงคลิน et al . , 2003 และ Monte et al . , 2003 )phyd r / fr งอก ; เดอ etiolation ( ARANA et al . , 2014 , แฟรงคลิน et al . , 2003 เฮนนิค et al . , 2001 และ heschel et al . , 2008 )phye R / r / FR FR กลับงอก ; เดอ etiolation ( ARANA et al . , 2014 , แฟรงคลิน et al . , 2003 เฮนนิค et al . , 2002 heschel et al . , 2007 และ heschel et al . , 2008 )คริปโตโครม ( ร้องไห้ ) 1 ( cry1 ) สีน้ำเงิน ( B ) รังสีอัลตราไวโอเลต ( รังสียูวี เอ ) เดอ etiolation ( Ahmad et al . , 1995 , Ahmad et al . , 1998 และโฟต้า และ Spalding , 2001 )cry2 B / รังสียูวี เอ เดอ etiolation ( Ahmad et al . , 1998 และโฟต้า และ Spalding , 2001 )phototropin ( โพธิ ) 1 ( phot1 ) B / รังสียูวี เอการเบนตามแสง ; การยับยั้งการยืดตัว ( โฟต้า และระบบ Spalding , 2001 และซาไก et al . , 2001 )phot2 B / รังสียูวี เอการเบนตามแสง ( Sakai et al . , 2001 )uvr8 รังสียูวี บี photomorphogenesis ; รังสียูวี บีความเครียดบรรเทา ; คาร์มินา บูรานา ( favory et al . , 2009 , Huang et al . , 2014 , rizzini et al . , 2011 และ vandenbussche et al . , 2010 )ตัวเลือกตารางphytochromes ควบคุมแสงขึ้นอยู่กับเมล็ด ( ARANA et al . , 2014 , โบ้ทโตะ et al . , 1995 , โบ้ทโตะ et al . , 1996 , เฮนนิค et al . , 2002 heschel et al . , 2007 , heschel et al . , 2008 และ shinomura et al . , 1994 ) และ เดอ etiolation ( dehesh et al . 1993 , แฟรงคลิน et al . , 2003 เฮนนิค et al . , 2001 จอห์นสัน et al . , 1994 , Monte et al . , 2003 , nagatani et al . , 1993 , สวนสาธารณะและนกกระทา , 1993 , สวนสาธารณะและ Spalding , 2542 และรีด et al . , 1994 ) cryptochromes ยังสนับสนุนการควบคุมของ เดอ etiolation , หลักในการตอบสนองต่อแสงสีฟ้า ( Ahmad et al . , 1995 , Ahmad et al . , 1998 และโฟต้า และ Spalding , 2001 ) สีฟ้าอ่อน อ่อนไหว phototropins หลักผลักดันการเติบโตทิศทางของต้นกล้าหรือการเบนตามแสง ( โฟต้า และ Spalding , 2001 และซาไก et al . , 2001 ) โฟโตรีเซปเตอร์ยูวี - ข uvr8 , รวมทั้ง สนับสนุน และ photomorphogenesis คาร์มินา บูรานา ( favory et al . , 2009 , Huang et al . , 2014 , rizzini et al . , 2011 และ vandenbussche et al . , 2010 )1.3 . และการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมน เมล็ดฮอร์โมนยังวิกฤตเมล็ดพันธุ์ที่เหมาะสมที่จะเปลี่ยน กล้า และอาจมีทั้งการพัฒนาบทบาท และบทบาทในการตอบสนองการป้องกันความเครียด ( คูเซอรา et al . , 2005 และ miransari และสมิธ ปี 2014 ) เฉพาะฮอร์โมนที่สำคัญในการเปลี่ยนบทบาทนี้รวมถึง abscisic acid ( ABA ) , จิบเบอเรลลิน ( ก๊าซ ) , มั่วซั่ว ( เช่นกรดกระเพาะ ; IAA ) เอทิลีนและไซโตไคนิน brassinosteroids ( BR ) ( ดูตารางที่ 2 ) 2 เพื่อส่งเสริมการสะสมในเมล็ดและป้องกันการงอกก่อนวัย ( ตรวจสอบโดย Cutler et al . , 2010 และ ซากาตะ et al . , 2010 ) ; ในขณะที่การส่งเสริมกา ยับยั้งความงอก ( Gupta และ chakrabarty 2013 และ ปีเตอร์ และ สตีเฟ่น 2012 ) บทบาทของ GA ในกระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในส่วนที่ผ่านการต่อสู้ที่ใช้งานของกิจกรรม ABA ( Cutler et al . , 2010 ) นอกจากนี้ ฟังก์ชันก๊าซเพื่อส่งเสริมการยืดตัวของลำต้น และการขยายตัวของใบ ( Gupta และ chakrabarty 2013 และ ปีเตอร์ และ สตีเฟ่น 2012 ) ออกซิน ส่วนใหญ่ซึ่งมีการยืดตัวของเซลล์และ IAA , ส่งเสริมการสร้างรากในต้นกล้า ( ตรวจสอบโดย Zhao , 2010 ) และ คาร์มินา บูรานา ( ตรวจสอบโดย hohm et al . , 2013 ) ส่งเสริมการปล่อยเอทิลีน และการงอกของเมล็ด ในส่วนที่ผ่านแก้