根寄生植物の発芽・吸器分化の情報伝達機構に関する研究

根寄生植物萌发及哈斯珀分化信息传递机制研究

基本信息

批准号：
16658048
负责人：
米山弘一
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

クロロフィルを持たず、栄養水分のすべてを宿主に依存する全寄生性根寄生植物ヤセウツボ(Orobanche minor)から、植物には存在しないとされているcAMP依存性プロテインキナーゼ(PKA)様遺伝子、PKA1、PKA2を単離した。PKA1、PKA2の部位別、時期別の発現解析を行った結果、PKA1は種子の前培養(コンディショニング)後期から発現し始め、発芽後その発現量が徐々に低下した。一方PKA2は種子には発現しておらず、花茎、花(蕾)など、生長の盛んな組織に特異的に発現していた。以上のことから、PKA1とPKA2はそれぞれ、発芽および細胞増殖・伸長に関与しているものと考えられた。PKA1遺伝子を調節サブユニットと共に酵母細胞で発現させ、PKA1がプロテインキナーゼ活性を示すことを確認した。PKAの抗体作成とそれを用いた免疫染色による発現部位、時期の解析については現在検討中である。アデニレートシクラーゼやPKA阻害剤はヤセウツボの発芽、幼根伸長に対して阻害的に作用しているようであったが、恐らく種子への取り込みが悪く、明確ではなかった。今後、処理方法を変えて再検討する予定である。ヤセウツボ種子のcAMPレベルを定量した結果、PKA(特にPKA1)の発現量と極めて高い相関関係が認められた。また、種子を前培養中に光や高温に曝すと発芽率が低下し、その低下はジベレリン投与によって回復するが、cAMPレベルも発芽率に対応した変動を示した。以上のことから、ヤセウツボの種子発芽の制御に、PKAが重要な役割を担っていることが明らかとなった。今後、オロバンキ以外の寄生植物、さらには一般の植物について、発芽におけるPKAの関与の可能性を探る予定である。

据信植物中缺乏CAMP依赖性蛋白激酶（PKA）类似基因，PKA1和PKA2，它是从总寄生虫根寄生虫莫雷（Orobanche Moray（Orobanche Minor）中分离出来的，它们不具有叶绿素，并且依赖于所有营养水。通过位点和时间对PKA1和PKA2进行表达分析的结果，PKA1开始在种子的预培养（条件）的后期表达，并且在发芽后表达水平逐渐降低。另一方面，PKA2未在种子中表达，而是在繁荣的组织中特别表达的，例如花茎和花（芽）。基于上述，人们认为PKA1和PKA2分别参与了发芽，细胞增殖和伸长率。 PKA1基因与调节亚基一起在酵母细胞中表达，并证实PKA1表现出蛋白激酶活性。目前正在研究用于PKA的抗体用于PKA的抗体和分析位点的分析以及通过使用它们的免疫染色来制备表达时间和表达时间。腺苷酸环化酶和PKA抑制剂似乎对Moray Eel的发芽和辐射有抑制作用，但是进入种子的摄入量可能很差，因此尚不清楚。我们计划将来重新考虑处理方法。摩瑞鳗鱼种子中cAMP水平的定量确定与PKA的表达水平（尤其是PKA1）具有极高的相关性。此外，种子前培养期间暴露于光或高温会降低发芽率，尽管吉布贝林给药的降低恢复了，但营地水平也显示出对发芽率的响应差异。从上面的角度来看，PKA在控制摩瑞鳗鱼中的种子发芽中起着重要作用。将来，我们计划探索PKA在Orobanaci以及一般植物以外的寄生植物中涉及发芽的可能性。