Флавоноиды действуют как отрицательные регуляторы транспорта ауксина in vivo у Arabidopsis

Полярный транспорт растительного гормона ауксина контролирует многие аспекты роста и развития растений. Было показано, что ряд синтетических соединений блокирует транспорт ауксина, ингибируя комплекс переносчиков, осуществляющих эффлюкс ауксина. Эти синтетические ингибиторы транспорта ауксина могут действовать, имитируя эндогенные молекулы. Флавоноиды, класс вторичных метаболитов растений, были предложены в качестве ингибиторов транспорта ауксина на основании их активности in vitro. Гипотеза о том, что флавоноиды регулируют транспорт ауксина in vivo, была проверена у Arabidopsis путем сравнения растений дикого типа (WT) и растений transparent testa (tt4), несущих мутацию в гене, кодирующем халконсинтазу — первый фермент биосинтеза флавоноидов. При сравнении растений tt4 и WT были выявлены фенотипические различия, включая трехкратное увеличение числа вторичных стеблей соцветия, уменьшение высоты растений, снижение диаметра стебля и усиленное развитие боковых корней. Выращивание растений Arabidopsis дикого типа на нарингенине, биосинтетическом предшественнике флавоноидов, обладающих активностью ингибиторов транспорта ауксина in vitro, приводило к снижению роста корней и гравитропизма, сходному с эффектами синтетических ингибиторов транспорта ауксина. Анализ транспорта ауксина в соцветиях и гипокотилях растений с независимыми аллелями tt4 показал, что у растений с мутацией tt4 транспорт ауксина повышен. В гипокотилях растений tt4 этот повышенный транспорт восстанавливался до исходного уровня, когда флавоноиды синтезировались при выращивании растений на предшественнике флавоноидов — нарингенине. Эти результаты согласуются с ролью флавоноидов как эндогенных регуляторов транспорта ауксина.