作物の葉の老化過程における植物ホルモンをシグナルとする光合成活性の制御機構

作物叶片衰老过程中植物激素信号控制光合活性机制

• 批准号: 07760012
• 负责人: 大川 泰一郎
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07760012/
• 关键词: 老化; 植物ホルモン; RuBPCase; 遺伝子発現; 光合成活性; サイトカイニン; 水稲; ダイズ

作物の葉の老化過程における植物ホルモンによる光合成活性の制御機構を明らかにするため、水稲およびダイズを用いて、葉の各種サイトカイニンの定量方法の検討、光合成活性と密接に関係するRuBPCaseの量および遺伝子発現量の定量方法を確立し、葉の老化に伴うサイトカイニン量とRuBPCase量との関係、RuBPCase遺伝子発現量との関係について検討を行った。葉の植物ホルモンの定量は、HPLC-ELISA法により行い、溶媒抽出、フェノール物質を除去後、カラムクロマトグラフィ、HPLCにより精製し、サイトカイニンのモノクローナル抗体を利用したエンザイムイムノアッセイ法により分析を行った。その結果、水稲では遊離型のゼアチン、ゼアチンリボシド量は、葉の展開完了直後に最も大きく、その後減少することがわかった。RuBPCaseの遺伝子発現量は、水稲のRuBPCaseのラージサブユニット(rbcS)、スモ-ルサブユニット(rbcS)のcDNAを用いて、ノーザンハイブリダイゼーション法によりrbcS,rbcLのmRNAを検出し、葉の老化過程のRuBPCase量およびmRNA蓄積量の変化を検討した。その結果、葉の老化に伴うRuBPCase量の低下の過程で、rbcL mRNAはほとんど減少はみられないが、rbcS mRNAは減少が認められた。出液中のサイトカイニン量の多く老化の遅い水稲品種アケノホシでは老化の早い日本晴に比べて、rbcS mRNA量を高く維持することがわかった。このことから、葉の老化の過程で、根でつくられ地上部に運ばれるサイトカイニンはRuBPCaseのスモ-ルサブユニットの遺伝子発現を促進し、その酵素量を高く維持する可能性の大きいことが示唆された。

为了阐明在作物叶的衰老过程中通过植物激素控制光合作用活性的机制，我们研究了使用米饭和大豆在叶片中量化各种细胞分裂素的定量，建立了一种方法，以量化摩擦轴量和基因表达水平，这些方法与光合作用的量与叶片量之间的关系密切相关，并与之相关的量与cy的量相关，并与cytokin的量之间的关系相关。 rubpcase基因表达水平的量。通过HPLC-ELISA方法对叶片中的植物激素进行定量，并在提取溶剂后去除酚类物质后，通过柱色谱和HPLC纯化产物，并使用细胞油蛋白的单克隆抗体通过酶免疫测定法进行分析。结果，发现在叶片发育完成后立即最大的水稻中的游离Zeatin和Zeatin核苷量，然后减少。通过使用大亚基（RBC）的cDNA和米饭rubpcase的小亚基（RBC）和北方杂交方法的mRNA和RBCL确定rubpcase的基因表达水平，并通过研究了叶片过程中的rubpcase和mRNA积累的量的变化。结果，RBCL mRNA几乎没有降低，但是在降低由于叶片老化引起的rubpcase量的过程中，RBCS mRNA的降低。发现在水稻品种Akenohoshi中，RBCS mRNA的量很高，该含量在流出物中具有大量的细胞分裂素，其rbcs mRNA的含量高于Nipponbara早期的RBCS mRNA。这表明在叶片衰老过程中，由根产生并运输到地上区域的细胞分裂素促进了rubpcase smole subunit的基因表达，并且具有维持酶量的很高可能性。

项目成果

大川泰一郎: "トウモロコシ葉身のC_4型PEPCase遺伝子(C4Ppcl)の発現制御とサイトカイニン" 日本作物学会紀事. 64(2). 67-68 (1995)

Taiichiro Okawa：“玉米叶片中C_4型PEPCase基因(C4Ppcl)和细胞分裂素的表达调节”日本作物学会通报64(2)(1995)。

Ookawa,T: "Genetic analysis of the churacteris tics related to lodging resistance in a cross between koshihikari and Chugoku 117." The 2nd Asian Crop Science Conference. 2(発表予定). (1996)

Ookawa，T：“与越光和中国 117 杂交的抗倒伏性相关的遗传分析”，第二届亚洲作物科学会议（1996 年）。

Ookawa,T: "Utilization of the ecophysiological characters in the long culm-ear weight type cultivavs for super-high yielding rice breeding and the possibility of introduction of the ladging resistance" Rice Genetics III. 3(発表予定). (1996)

Ookawa，T：“利用长秆穗重量型栽培品种的生态生理特征进行超高产水稻育种和引入抗积层的可能性”《水稻遗传学》III 3（待出版）。