植物のアルミニウム感知機構の解明

阐明植物中的铝传感机制

基本信息

批准号：
25892007
负责人：
神谷岳洋
金额：
$ 1.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-08-30 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25892007/
关键词：
シロイヌナズナアルミニウム感知

项目摘要

アルミニウムは世界の耕地面積の３－４割を占める酸性土壌での主な生育阻害の要因となっている。これまでの研究によりアルミニウムを無毒化する直接的な機構、具体的には、細胞外でのキレートや液胞内への隔離に関与する遺伝子は同定されている。一方で、アルミニウムを感知機構する機構についてはわかっていない。本研究では、アルミニウム処理により発現が誘導されるAtALMT1の発現応答が野生型とは異なるシロイヌナズナ変異株を解析した。初年度は、これら変異株のマッピングを更に進めるとともに、有望な8系統について次世代シークエンサーによる解析を行い、原因遺伝子の同定を目指した。その結果、アルミニウムの有無に関わらずAtALMT1の発現レベルが低い１系統に関して原因遺伝子を同定した。また、AtALMT1のアルミニウムによる誘導がかかりにくくなった系統については、アリルと考えられる２系統を次世代シークエンスにより解析した。その結果、同じ遺伝子の異なる位置にそれぞれ変異を有しており原因遺伝子と判断した。原因遺伝子は、F-boxドメインを有している機能が未知のタンパク質であった。これまでにアルミニウムとの関連性は示されておらず、新規のアルミニウム感知に関与する遺伝子である。原因遺伝子が決まっていない残りの系統についてはマッピングをすすめ、マップ領域をさらに狭めた。また、AtALMT1の組織特異的な誘導パターンの変化を調べるためにプロモーターを含むゲノム配列をGFPに融合したコンストラクトを作成し、植物に導入中である。

铝是酸性土壤中生长stanough的主要因素，酸性土壤占世界耕地面积的30-40％。先前的研究已经确定了排毒铝的直接机制，特别是参与细胞外螯合和隔离到液泡中的基因。另一方面，传感铝的机制尚不清楚。在这项研究中，我们分析了拟南芥突变体的拟南芥突变体的表达响应是由铝处理引起的，与野生型不同。在第一年，我们进一步对这些突变菌株的映射进行了进一步的映射，并且还通过下一代测序仪对八种有希望的菌株进行了分析，以鉴定原因。结果，无论铝的存在或不存在如何，鉴定出具有低表达水平的一条线的病因基因。此外，对于不太可能由铝诱导的线，通过下一代序列分析了两条线条。结果，确定基因是病因，因为它们每个都有相同基因的不同位置的突变。致病基因是具有F-box结构域的未知功能的蛋白质。迄今为止，尚未显示与铝的关联，并且是参与铝感应的新基因。映射未确定未确定因子基因的其余菌株，并进一步缩小地图区域。此外，为了研究Atalmt1组织特异性诱导模式的变化，正在创建构建体，其中包含启动子的基因组序列融合到GFP中，目前正在引入植物中。