アルカリ性塩類耐性極強野生植物において耐性機構に関連する遺伝子の同定

高碱性耐盐野生植物耐受机制相关基因的鉴定

• 批准号: 18658001
• 负责人: 高野 哲夫
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18658001/
• 关键词: アルカリ性土壌; 耐塩性機構; マイクロアレイ; 耐性植物; ストレス耐性; トランスポーター; アンチポーター; ナトリウム

前年度の研究の結果、中国東北部のアルカリ塩類集積土壌に野生するPuccinellia tenuifloraおよびChloris virgataにおける高度の耐塩性機構に関与する事が予想された遺伝子について詳細な解析を行った.特に、Na+/H+アンチポーター(NHA、 NHX)、カリウムトランスポーター(HKT)、細胞膜PMP3タンパク質(PMP3)、DREBタンパク質およびカリウムチャンネルの遺伝子(cDNA)の全長を単離し、解析した.最初にそれぞれの遺伝子の環境ストレスに対する発現応答について調べた.多くの遺伝子は環境ストレス処理に応答して発現が変化する事から、ストレスに対する植物の応答に関与する事が考えられた.次にそれらの遺伝子を酵母発現用のベクターに組み込みこんだプラスミドを構築し、酵母(Saccharomyces cerevisiae)に導入した.その結果、酵母でそれらの遺伝子を高発現させる事により、酵母のストレス耐性(塩、高浸透圧等)が向上する事が明らかになった.そこで、それらの遺伝子をpBI121ベクターのCaMV35Sプロモーターの下流に挿入した植物形質転換用プラスミドを構築し、アグロバクテリウムを介してシロイヌナズナ(系統:Columbia)に導入した.その結果、ほとんどの形質転換シロイヌナズナの耐塩性、高浸透圧耐性、活性酸素発生薬品耐性、低温耐性、乾燥耐性が向上する事が確認できた.またNHAとNHXについてはpActNOSベクターのイネアクチンプロモーターの下流に遺伝子を挿入したプラスミドを構築し、イネ(品種:日本晴)に導入した.形質転換イネの耐塩性について現在解析を進めている.

根据去年的研究结果，我们对在中国东北地区野生的碱盐土壤 H+ 逆向转运蛋白（NHA）中预测参与高盐耐受机制的基因进行了详细分析。 ,我们分离并分析了以下基因的全长基因（cDNA）：NHX）、钾转运蛋白（HKT）、质膜PMP3蛋白（PMP3）、DREB蛋白和钾通道。首先，我们研究了每个基因的表达反应环境压力的基因。由于许多基因的表达会随着环境胁迫处理而发生变化，因此人们认为它们参与了植物对胁迫的反应。接下来，我们将这些基因插入酵母表达载体并在酵母（酵母属）中使用。结果表明，通过在酵母中高表达这些基因，可以提高酵母的胁迫耐受性(盐、高渗透压等)。因此，将这些基因引入到插入CaMV35S下游的pBI121植物转化质粒中。构建载体的启动子，并通过农杆菌导入拟南芥（菌株：Columbia）。结果证实，大多数转化的拟南芥植物具有改善的耐盐性、高渗透压耐受性、活性氧产生化学耐受性、低温耐受性和干燥耐受性，获得了在肌动蛋白启动子下游插入有基因的质粒。构建并引入水稻（品种：日本晴）。我们目前正在分析转化水稻的耐盐性。

项目成果

Isolation and functional analysis of plasma membrane protein 3 (PMP3) genes in Puccinellia tenuiflora.

细花碱茅质膜蛋白 3 (PMP3) 基因的分离和功能分析。

• 发表时间: 2007
• 作者: Zhang;C.;and Takano;T.
• 通讯作者: T.

アルカリ性土壌耐性極強植物Puccinellia tenuifloraの耐性機構解明に関する研究(2)Na+/H+ アンチポーター遺伝子 (PutNHX、PutNHA)のクローニングと機能解析

耐强碱性土壤植物细花碱茅耐性机制研究（2）Na+/H+逆向转运蛋白基因（PutNHX、PutNHA）的克隆及功能分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: 育種学研究 9巻別冊1号
• 作者: 阿部奈津希;解麗娜;西内俊策;柳参奎;高野哲夫
• 通讯作者: 高野哲夫

アルカリ性塩に対するイネの遺伝子発現応答の綱羅的解析

水稻基因表达对碱性盐响应的综合分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: 育種学研究 9巻別冊1号
• 作者: 西内俊策;張欣欣;梁涵;管清杰;柳参奎;高野哲夫
• 通讯作者: 高野哲夫

アルカリ性土壌耐性極強植物Chloris virgata Swartzの耐性機構解明に関する研究(2)Metallothioneon-like proteinの解析

耐强碱性土壤植物虎尾草（Chloris virgata Swartz）的耐受机制研究（2）类金属硫蛋白分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: 育種学研究 8巻別冊2号
• 作者: 西内俊策;解麗娜;柳参奎;高野哲夫
• 通讯作者: 高野哲夫

High-affinity K+ transporter PhaHAK5 is expressed only in salt-sensitive reed plants and shows Na+ permeabnity under NaCl stress.

高亲和力 K 转运蛋白 PhaHAK5 仅在盐敏感芦苇植物中表达，并在 NaCl 胁迫下显示出 Na 渗透性。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plant Cell Reports 26
• 作者: Takahashi;R.;Nishio;T.;Ichizen;N. and Takano;T.
• 通讯作者: T.