イネのファイトケラチン合成酵素遺伝子の生理的役割の解明と育種への応用性の検証

阐明水稻植物螯合素合酶基因的生理作用并验证其育种适用性

• 批准号: 15H06580
• 负责人: 浦口 晋平
• 金额: $ 0.92万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-08-28 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06580/
• 关键词: 植物栄養; 有害元素; 輸送

イネのファイトケラチン合成酵素PCSの生理的な機能について解析した。まず，OsPCS1の転写バリアントおよびOsPCS2をシロイヌナズナのAtPCS1破壊株cad1-3に導入した系統を用いて，各分子のPCSとしての機能を解析した。T3世代のホモ系統を取得し,導入遺伝子の発現をRT-PCRによって確認した。カドミウムおよび亜ヒ酸ストレス条件下でこれら形質転換体を栽培することで，cad1-３に重金属耐性を付与するOsPCS分子を同定した。また，OsPCS1のT-DNA挿入株およびトランスポゾン挿入株を用いて，イネの重金属耐性・輸送におけるOsPCS1の役割を解析した。これら変異株は，カドミウムや亜ヒ酸ストレスに対して感受性を示したことから，OsPCS1がイネのカドミウム，亜ヒ酸耐性に重要であることが示された。非汚染の栽培土を用いてポット栽培試験を実施したところ，OsPCS1変異株の玄米中カドミウム濃度が有意に低下していた。OsPCS1がイネのカドミウムの長距離輸送に関与することが示唆された。

分析了水稻植物螯合素合成酶PCS的生理功能。首先，我们使用将 OsPCS1 和 OsPCS2 的转录变体引入拟南芥 AtPCS1 破坏的菌株 cad1-3 的菌株，分析了每个分子作为 PCS 的功能。获得T3代纯合菌株，并通过RT-PCR证实导入基因的表达。通过在镉和亚砷酸盐胁迫条件下培养这些转化体，我们鉴定了赋予 cad1-3 重金属耐受性的 OsPCS 分子。我们还利用 OsPCS1 T-DNA 插入系和转座子插入系分析了 OsPCS1 在水稻重金属耐受性和转运中的作用。这些突变体对镉和亚砷酸盐胁迫表现出敏感性，表明 OsPCS1 对于水稻的镉和亚砷酸盐耐受性很重要。当使用未受污染的栽培土壤进行盆栽试验时，OsPCS1突变株的糙米中的镉浓度显着降低。这些结果表明 OsPCS1 参与了水稻中镉的长距离转运。

项目成果

バイロイト大学(ドイツ)

拜罗伊特大学（德国）