植物の大繁栄を可能にしたストリゴラクトンの解明

阐明使植物繁荣昌盛的独脚金内酯

基本信息

批准号：
21J14530
负责人：
依田彬義
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tohoku University (2022)Tokyo University of Agriculture and Technology (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J14530/
关键词：
ストリゴラクトン植物ホルモン生合成栄養欠乏進化

项目摘要

これまでの研究において、フタバネゼニゴケ（Marchantia paleacea）から新規SL、Bryosymbiol（BSB）を同定し、種子植物と同様にリン欠乏によりBSBの生産量が増加することを明らかにした。種子植物ではリンによる制御に加え、窒素欠乏においてもSLの生合成が促進されることが知られている。窒素は植物において最も要求量の多い栄養素であり、窒素欠乏条件下におけるSLの生産はAM菌との共生において重要であると考えられるが、その起源と進化については知られていない。今年度の研究では、フタバネゼニゴケにおけるリン欠乏と窒素欠乏に応答したSLの生産制御を調査した。栄養欠乏処理時におけるSL生合成遺伝子（MpaD27、CCD7、CCD8A、CCD8B、MAX1）の発現量解析と、仮根滲出液の根寄生植物種子に対する発芽活性試験、仮根滲出液に含まれるBSBのLC-MS/MS分析を行なった。その結果、窒素欠乏処理によりSL生合成遺伝子の発現が誘導され、BSBの生産量が増加した。また、窒素とリンの同時欠乏処理ではSL生合成遺伝子の発現に対する相加的な影響はなく、その発現量は窒素状態に依存している傾向が見られた。これらの結果から、窒素欠乏に応答したSLの制御が陸上植物に広く保存されていることが明らかになった。

在先前的研究中，已经鉴定出来自Marchantia Paleacea（BSB）的新SL和Bryosymbiol（BSB），并且已经指出，磷缺乏症会增加BSB的产生。已知种子植物除磷对照外，还可以促进氮缺乏症中SL的实时合成。氮是植物中最苛刻的养分，氮缺乏症的SL产生在与AM细菌共存中很重要，但对其起源和进化尚不了解。今年的研究对SL的生产控制进行了调查，SL的生产控制对Futabane Zenigoke中的邻苯短裤和氮不足做出了反应。在营养缺乏症中，SL的表达分析（MPAD27，CCD7，CCD8A，CCD8B，MAX1），在根部通风酸盐上的发芽活性测试以及临时根部散发物中包含的BSB的LC。结果，氮缺乏加工诱导SL生物合成基因的表达，而BSB的产量增加。此外，氮和磷之间的同时缺乏处理对SL生物合成基因的表达没有上瘾的影响，而表达的量往往取决于氮。这些结果表明，对氮缺乏症的响应的控制在土地植物上被广泛保存。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

フタバネゼニゴケにおける窒素欠乏に応答したストリゴラクトン生合成の制御

独脚金内酯生物合成的调控对苔类缺氮的响应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
依田彬義;児玉恭一;野村崇人;経塚淳子
通讯作者：
経塚淳子

Strigolactone biosynthesis catalyzed by LGS1 in sorghum

高粱中LGS1催化的独脚金内酯生物合成

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akiyoshi Yoda;Narumi Mori;Kohki Akiyama;Xiaonan Xie;Kaori Yoneyama;Koichi Yoneyama;David C. Nelson;Takahito Nomura
通讯作者：
Takahito Nomura

新規ストリゴラクトンbryosymbiolの生合成

新型独脚金内酯苔藓共生菌的生物合成