新規さし木手法がもたらすさし木発根誘導シグナルの特定

新切割方法产生的切割生根诱导信号的识别

基本信息

批准号：
21H02237
负责人：
渡辺敦史
金额：
$ 10.32万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

エア挿しにおける不定根誘導シグナルの特定に向けて、最も重要となるオーキシン受容体遺伝子の単離を試みた。次世代シーケンスの結果に基づいて５つのオーキシン受容体候補遺伝子が同定された。次に、実際に通常挿し木を行い、オーキシンが合成され、極性輸送すると考えられている頂端部位および不定根が誘導されると考えられる軸部位、それぞれを時系列に従って採取した。４週目に採取した組織をもとにRNAを単離し、5候補遺伝子のPCR増幅したところ、オーキシン受容体遺伝子に基づいて作成されていた系統樹上で同一クラスターを形成していた３遺伝子は増幅され、残る２遺伝子は増幅されなかった。さらにスクリーニングを行うため、さしつけ後２・４・６・10週経過した頂端および軸部位からそれぞれRNAを単離し、リアルタイムPCRを行なった。その結果、頂端部位は候補とした３遺伝子の発現が10週目に増大しており、これは不定根が誘導された後の反応であることが明らかとなった。一方、軸部位では、３つのうち１遺伝子が2週目に発現が急増することが明らかとなった。さらに、段階的に遮光することで発根を制限できることが明らかとなっていたことから、明暗３段階を設定した結果、この遺伝子は明暗に伴って発現が変化していた。従って、2週目に遺伝子発現が急増した１遺伝子が不定根誘導と関係するオーキシン関連遺伝子である可能性が示唆された。不定根誘導が水ポテンシャルをシグナルとする仮説に対して、穂に水との接触を遮断するワセリンを塗布した結果、ワセリンが塗布された部位からは発根が認められなかった。さらに、水挿しを深さ別に行なった結果、さしつけに土を利用した場合には深さに応じて不定根が誘導されたのに対し、水挿しでは、深さに応じた不定根誘導は認められず、水面近くのみで不定根が認められた。このため、酸素も不定根誘導に重要である可能性が示唆された。

为了识别空气插条中的不定根诱导信号，我们尝试分离最重要的生长素受体基因。根据下一代测序结果鉴定出五个生长素受体候选基因。接下来，实际上进行了常规插条，并按时间顺序收集了合成生长素并被认为发生极地运输的顶端位点和被认为诱导不定根的轴向位点。根据第四周收集的组织分离RNA，对5个候选基因进行PCR扩增，发现在基于生长素受体基因创建的系统发育树上形成同一簇的3个基因，其余2个基因未扩增。为了进一步筛选，在接种后2、4、6和10周从顶端和轴向位点分离RNA，并进行实时PCR。结果，在第10周时，三个候选基因的表达在顶端部位增加，并且清楚这是诱导不定根后的反应。另一方面，在轴向区域，发现三个基因之一的表达在第二周迅速增加。此外，由于很明显，逐渐遮光可以限制生根，因此我们设置了光和暗的三个级别，结果，该基因的表达随着光和暗而变化。因此，提示第2周基因表达量急剧增加的一个基因是与不定根诱导相关的生长素相关基因。与不定根诱导使用水势作为信号的假设相反，当将凡士林涂在耳朵上以阻止与水的接触时，在涂有凡士林的区域没有观察到根。此外，由于将水插条放置在不同的深度，我们发现当使用土壤种植时，根据深度诱导不定根，而在水插条中，没有观察到根据深度诱导不定根。仅在水面附近观察到不定根。因此，有人认为氧气对于不定根诱导也可能很重要。