オーキシン作用における亜鉛輸送体の役割

锌转运蛋白在生长素作用中的作用

基本信息

批准号：
19K05754
负责人：
河内美樹
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05754/
关键词：
亜鉛輸送体オーキシン植物ホルモン亜鉛輸送体 IAA ZIP

项目摘要

ERに局在する亜鉛輸送体IAR1が欠損すると野生株で見られる不活性型のオーキシンであるアミノ酸複合体オーキシンIAA-AlaやIAA-Leu処理による根の伸長抑制が起こらないことが分かっているが、通常の生育条件では野生株と生育差が見られない。IAR1は側根原基や根端での発現が強く活性型オーキシンである遊離のIAAによる成長制御が報告されている場所と一致することから、ある環境ストレス下ではER内で遊離のIAAを生成することで成長を制御しており、そのシグナル伝達にIAR1が必要なのではないかと推測し、乾燥ストレス、塩ストレス、浸透圧ストレスなど、IAAを発生させることが知られている各種ストレス条件でIAR1の発現量に変化がないかIAR1-mGFP発現株を用いた解析、そしてIARが欠損することで生育に不利となることがないか欠損株を用いた表現型解析を行なった。IAR1-mGFPを用いた解析では、塩ストレス、マンニトールによる浸透圧ストレス、亜鉛過剰、亜鉛欠乏、IAA処理、IAA-Ala処理、高温処理、低温処理によるGFP蛍光の変化は見られなかった。欠損株の表現型解析では、IAR1欠損株ではマンニトール処理による側根形成数変化が野生株と異なることが分かった。１週齢の野生株を200 mMマンニトールで処理すると処理3日目に側根の数がマンニトールで処理していない時の６倍に増加し、処理5日目以降はマンニトール未処理時より側根形成が減少していたが、IAR1欠損株ではマンニトール処理による側根数の増加は見られず、処理5日目以降の側根形成減少は起こることが分かった。IAR1は浸透圧ストレスに対する初期の一時的な側根形成促進に必要であることが示唆された。

众所周知，当内质网定位的锌转运蛋白 IAR1 被删除时，用氨基酸复合物生长素 IAA-Ala 或 IAA-Leu 处理不会抑制根伸长，IAA-Leu 是一种非活性类型的生长素，如在野生环境中所见。在正常生长条件下，该菌株与野生菌株的生长没有差异。 IAR1在侧根原基和根尖中强烈表达，这对应于已报道的游离IAA（一种活性生长素）控制生长的位置，因此我们推测在某些环境胁迫下，内质网中会产生游离IAA。可能是该信号转导所必需的。使用 IAR1-mGFP 表达菌株进行分析，以确定 IAR1 的表达水平在已知导致 IAA 的各种胁迫条件下是否发生变化，例如干旱胁迫、盐胁迫和渗透胁迫，以及 IAR 是否有缺陷。有缺陷的菌株以确定是否对生长有任何不利影响。在使用IAR1-mGFP的分析中，没有观察到由于盐胁迫、甘露醇导致的渗透胁迫、锌过量、锌缺乏、IAA处理、IAA-Ala处理、高温处理和低温处理而导致的GFP荧光的变化。对IAR1缺陷菌株的表型分析表明，甘露醇处理形成的侧根数量与野生型菌株不同。当1周龄的野生型菌株用200 mM甘露醇处理时，处理第3天的侧根数量比未用甘露醇处理时增加了6倍，并且从第5天开始，侧根形成量大于未用甘露醇处理时的量，然而，在IAR1缺陷系中，未观察到甘露醇处理导致侧根数量增加，并且发现在处理第5天后侧根形成量减少。治疗。这些结果表明 IAR1 是响应渗透胁迫而初始和暂时促进侧根形成所必需的。