農作物の紫外線UVB抵抗性とUVB誘導DNA損傷の修復能力との関係について

关于农作物的UVB抗性与修复UVB引起的DNA损伤的能力之间的关系

• 批准号: 10760183
• 负责人: 日出間 純
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10760183/
• 关键词: 紫外線UVB; DNA損傷; シクロブタン型ピリシジンダイマー; 光修復酵素; イネ; 農作物; 紫外線抵抗性; 紫外線感受性; 紫外線(UVB); シクロブタン型ピリミジンダイマー; UVB抵抗性; UVB感受性

(1)UVB感受性品種農林1号における、光修復能力の低下の要因について 抵抗性イネ品種ササニシキと感受性品種農林1号の生葉(in vivo)および光修復酵素を含む粗液(in vitro)を用い、Single Photoflash法により、各品種の光修復酵素活性の特性(酵素一基質複合体形成速度、複合体の温度1に対する安定性など)について解析を行った結果、農林1号の光修復酵素は構造上に変異があることによって、その活性が低下していることが示唆された(投稿中)。(2)紫外線抵抗性の異なるイネ品種間の遺伝子的背景 インド型イネ品種で、紫外線抵抗性品種Marich-batiは、感受性Surjamkhiと比較して、これまでに日本型イネ品種で認められた結果と同様、CPDの光修復能力が低下していた(投稿準備中)。そこで、インド型抵抗性品種Marich-batiと日本型感受性品種農林1号を交配した後代株(F2,F3)を用いて、後代株の紫外線感受性と光修復酵素の親型との関係について解析を行うための準備段階として、約120種類の単純反復配列の繰り返しの違いを認識するプライマーを用いたマイクロサテライト法により、親株間での多型解析を行った。そして、染色体上での多型位置の決定を行った。(3)種々の農作物におけるUVB抵抗性とUVB誘導CPD光修復能力との関係について イネ、インゲン、ナス、トウモロコシ、ダイズ、キュウリの6品種を材料に解析を行った。その結果、(1)植物種間によってUVBによる生育阻害効果は大きく異なる、(2)UVB誘導CPD生成の感受性、さらにはCPDの光修復活性も植物種間で大きく異なることがわかった。しかし、植物種間におけるUVB抵抗性とCPD光修復能力との相関関係を見出すことはできなかった。今後、可視光に種々の強度のUVBを付加した条件下で生育した植物葉でのCPDの動態、さらには各植物の光修復酵素の比活性等を比較する必要がある。これらは今後の課題である。

（1）使用UVB敏感的品种农业和林业第1号，用于降低光的因素 - 发现能力，使用原始叶子（体内），敏感的农业和林业，以及包含光学恢复的粗糙解决方案酶（体外）。上面有一个突变（发布）。 （2）与敏感的Surjamkhi相比，具有不同紫外线耐药性的印度型结合品种Marich-Bati与敏感的surjamkhi相比CPD的Hikari Shuku能力已经下降了（准备发布）。因此，我们分析了紫外线敏感性与印度抗抗性品种居民的光恢复酶与第二代股票（F2，F3）之间的关系，该酶越过日本人的第一个农业和林业 - 敏感性品种作为用于执行的预备阶段，使用微卫星方法进行多帧分析，使用底漆识别大约120个简单重复序列的差异。然后，我们决定在染色体上有一夫多妻制的位置。 （3）用六种水稻，Ingen，茄子，玉米和黄瓜分析了各种农作物中的UVB耐药性与UVB诱导的CPD光吸收能力之间的关系。结果，（1）UVB的生长抑制作用差异很大，取决于植物物种，（2）植物物种之间UVB引起CPD产生的敏感性以及CPD的轻训练复兴。但是，无法找到植物物种与CPD光回收能力之间的UVB抗性之间的相关性。将来，有必要比较在可见光中添加各种强度UVB的植物叶中CPD的动力学，以及每种植物的光剂酶的比例活性。这些是未来的问题。

项目成果

Jun HIDEMA: "Changes in cyclobutyl pyrimidine dimer levels in rice (Oryza sativa L..) growing indoors and outdoors with or without supplemental UVB radiation"Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 52. 7-13 (1999)

Jun HIDEMA：“在有或没有补充 UVB 辐射的情况下，室内和室外生长的水稻 (Oryza sativa L..) 环丁基嘧啶二聚体水平的变化”光化学和光生物学杂志 B：生物学。

Hye-Sook KANG: "Effects of light environment during culture on UV-induced cyclobutyl pyrimidine dimers and their photorepair in rice (Oryza sativa L.)"Photochemistry and Photobiology. 68. 71-77 (1998)

Hye-Sook KANG：“培养过程中光环境对紫外线诱导的环丁基嘧啶二聚体及其在水稻 (Oryza sativa L.) 中光修复的影响”光化学和光生物学。

Hye-Sook Kang: "Effects of Light Environment During Culture on UV-Induced Cyclobutyl Pyrimidine Dimers and Their Photorepair in rice (Orzasatival)" Photochemistry and Photobiology. 68(1). 71-77 (1998)

Hye-Sook Kang：“培养过程中光环境对紫外线诱导的环丁基嘧啶二聚体及其在水稻 (Orzasatival) 中的光修复的影响”光化学和光生物学。