ジャスモン酸による開花の制御機構の研究

茉莉酸开花调控机制研究

基本信息

批准号：
17027011
负责人：
石黒澄衛
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ジャスモン酸(JA)の生合成もしくは感受性に異常があるシロイヌナズナの突然変異体が共通して開花の遅延という表現型を示すことから、蕾の成熟〜開花の過程にはJAが何らかの機能を持っていると考えられる。今年度は蕾におけるJA生合成の制御機構と、開花時における花器官成熟の同調性の機構についてシロイヌナズナを用いた解析を行った。1.DAD1遺伝子の発現制御機構の解析DAD1はJA生合成経路の出発物質となるリノレン酸を葉緑体の膜脂質から切り出す酵素であるが、MGDG-O(葉緑体膜脂質であるMGDGの脂肪酸がJAの前駆物質であるOPDAと置換したもの)を分解してOPDAを遊離する作用もあると推定され、JA生合成の調節段階を担っている可能性もある。DAD1は開花の約2日前から花糸特異的に発現するが、JA定量の結果、その場所は、つぼみの中でJAが最も多量に蓄積する場所と一致していた。シス解析の結果、この発現を決める配列は、推定転写開始点より約2kb上流の、約600bpの範囲に存在することがわかった。一方、開花遅延の表現型を示すauxinresponse factor6(arf6) arf8二重突然変異体では、DAD1の発現が強く抑制され、JAの蓄積量も著しく減少していた。arf6 arf8の花ではDAD1:GUSの発現も低下していたが、先の600bpの中には典型的なARE配列は存在していなかった。ARF6、ARF8はDAD1の発現誘導に必須であるが、その制御はさらに何らかの因子を介すると推定される。(2)雄しべと花弁が非同調的な伸長を示すdefective coordination1(deco1)の解析開花時の雄しべの伸長が野生型よりも早く起こり、逆に花弁の伸長は抑制される突然変異体deco1を見いだし、解析を行った。花弁、雄しべとも細胞数は野生型と変わらず、細胞の伸長制御に異常があると推定された。マップベースクローニングの結果、DECO1はシトクロムP450モノオキシゲナーゼをコードし、DAD7とよく似た花糸特異的発現が観察された。deco1では雄しべと花弁の両方でJA量が低下していた。DECO1はJAの生合成または代謝に関与する酵素であると推定される。

由于具有异常生物合成或茉莉酸（JA）敏感性的拟南芥突变体通常表现出延迟开花的表型，因此，人们认为JA在芽交配过程中具有一定的功能。今年，我们分析了使用拟南芥在开花期间在开花器官成熟过程中控制JA生物合成的机制和同步机制。 1. Analysis of the Expression Control Mechanism of the DAD1 Gene DAD1 is an enzyme that excises linolenic acid, the starting material for the JA biosynthetic pathway, from membrane lipids in chloroplasts, but it is presumed that it also degrades MGDG-O (a fatty acid of MGDG, a chloroplast membrane lipid, replaced with OPDA, a precursor to JA），可能是JA生物合成的调节阶段的原因。 DAD1在开花前约2天在纱线中特别表达，但是JA量化显示其位置与JA在芽中累积最多的位置相吻合。 CIS分析表明，确定该表达式的序列位于约600 bp的范围内，距推定的转录起源约2 kb。另一方面，在GAINRESPONSE因子6（ARF6）ARF8双突变体中，表现出延迟的开花表型，DAD1的表达得到了强烈抑制，JA的积累显着降低。在ARF6 ARF8的花朵中，DAD1：GUS的表达也降低了，但典型的是序列，在前600 bp中不存在。 ARF6和ARF8对于诱导DAD1表达至关重要，但假定它们的调节是通过其他因素进行的。（2）分析有缺陷的配位1（DECO1），显示了雄蕊和花瓣的不对称延伸。我们发现了一个突变的deco1，其中雄蕊和花瓣在开花时比野生型早得，相反，抑制和分析花瓣延伸。花瓣和雄蕊的细胞计数与野生型相同，并且据估计细胞延伸控制异常。基于地图的克隆结果表明，DECO1编码细胞色素P450单加氧酶，并且观察到与DAD7相似的纱线特异性表达。在DECO1中，雄蕊和花瓣的JA水平均降低。 DECO1被认为是参与JA的生物合成或代谢的酶。