ペプチドホルモンCEPを介した全身的な窒素取り込み制御機構の解明

肽激素CEP介导的全身氮吸收控制机制的阐明

基本信息

批准号：
20J20049
负责人：
大久保祐里
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物は土壌から窒素栄養として主に硝酸イオンを吸収しているが，自然界において土壌中の硝酸イオンは常に均一で十分に存在するわけではない．そのため植物は、根の一部が窒素欠乏を感知すると，他の根で相補的に多くの窒素栄養を取り込む仕組みを進化させてきた．本研究では，ペプチドホルモンCEPを介した全身的な窒素吸収の制御機構の解明を進め，植物の窒素恒常性維持の詳細な分子メカニズムを明らかにすることを目指している前年度までに，硝酸トランスポーターNRT2.1の５０１番目のセリンを脱リン酸化するホスファターゼCEPHを同定し，CEPHによってNRT2.1の硝酸吸収活性がONになることが明らかとなった．そこで今年度は，５０１番目のセリンをリン酸化して硝酸吸収活性をOFFにするキナーゼの探索を行った．高窒素条件下では５０１番目のセリンのリン酸化レベルが上昇することに着目し，高窒素条件で発現量が誘導されるキナーゼをトランスクリプトーム解析によって探索した．その結果，発現誘導率の高いキナーゼ遺伝子TOP10の中に同じファミリーに属する２遺伝子が含まれていた．この２遺伝子について多重欠損株および過剰発現株の作出を進めており，これらの株を用いて硝酸吸収活性やNRT2.1のリン酸化レベルの検証を行う予定である．

植物主要吸收硝酸盐作为来自土壤的氮营养素，但在自然界中，土壤中的硝酸盐离子并不总是均匀且足够的。因此，当某些根感觉氮缺乏症时，植物就发展出一种机制，在这种机制中，其他根部融合了更多的氮营养素。在这项研究中，我们开发了通过肽激素CEP调节全身氮吸收的机制，旨在阐明上一年维持植物中氮稳态的详细分子机制，到上一年，我们已经确定了磷酸酶Ceph，鉴定了磷酸化的磷酸化，这使nIteeph the nItert and nItort andnItort。11均已揭示。 NRT2.1的硝酸盐吸收活性。因此，今年我们搜索了一种激酶，该激酶磷酸化了第501丝氨酸以关闭硝酸盐吸收活性。我们专注于在高氮条件下501丝氨酸的磷酸化水平上升，以及通过转录组分析搜索在高氮条件下诱导表达水平的激酶。结果，属于同一家族的两个基因被包括在具有高表达诱导率的TOP10激酶基因中。我们目前正在为这两个基因开发多种缺陷和过表达菌株，我们计划使用这些菌株来验证NRT2.1的硝酸盐吸收活性和磷酸化水平。