高等植物3量体G蛋白質の機能解析

高等植物三聚体G蛋白的功能分析

基本信息

批准号：
11163222
负责人：
岩崎行玄
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Fukui Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11163222/
关键词：
Gibberellin G protein plant hormone Rice Transgenic rice

项目摘要

我々は、1999年に、イネ矮性変異体、大黒(d1)の変異源となる遺伝子が、3量体Gタンパク質αサブユニット遺伝子であることを解明した。この変異体は矮性、短粒、濃緑葉などの特徴のある表現型を示すことから、イネ3量体Gタンパク質は、節間や種子形成に必須の働きをしていることを示している。本研究課題においては、この変異体を利用して、3量体Gタンパク質が関与する外来シグナルとエフェクターの同定を目指した。「研究実績」(1)1nM濃度のジベレリン(低濃度)を半種子に投与した場合、野生型イネは一定量のαアミラーゼを蓄積していたが、大黒d1はαアミラーゼの生合成能が検出限界以下であった。1μM濃度ジベレリン存在下(高濃度)では、大黒d1も野生型に匹敵するαアミラーゼを蓄積した。第2葉鞘にジベレリンを添加して、その伸長促進効果を解析したところ、低濃度ジベレリンでは、野生型イネが一定程度の伸長促進が観察されるにも関わらず、大黒d1は伸長しなかった。高濃度のジベレリンを投与した場合、大黒d1も、一定程度の伸長促進効果が見られた。以上の知見は、イネ3量体Gタンパク質は、低濃度のジベレリン情報伝達系に関与していることを示しているとともに、ジベレリン情報伝達系は複数の異なった受容機構が存在することを示している。3量体Gタンパク質αサブユニットのゲノミックDNAのプロモーター領域にGUS遺伝子を連結し、これを導入した形質転換植物を作成したT2種子において、アリューロン層にGUSの発現を確認した。この組織は、ジベレリンのシグナルを受けて、αアミラーゼを合成する組織である。発現部位の結果は、3量体G蛋白質がジベレリン情報伝達に関与することを裏ずけた。(2)ジベレリン以外の植物ホルモンとして、ブラシノライド、オーキシン、ABA、サイトカイニンに着目して、大黒d1のホルモン応答実験を行ったが、上記すべての植物ホルモンの応答性は、野生型と大黒d1で、有為な差は見られなかった。

在1999年，我们发现是水稻矮人突变体daikoku（D1）突变的基因是三聚体G蛋白α亚基基因。该突变体表现出独特的表型，例如矮人，短谷物和深绿色叶子，表明稻米三聚体G蛋白在节间和种子形成中起着至关重要的作用。在这个研究主题中，我们旨在使用该突变体来识别涉及三聚体G蛋白的外国信号和效应子。 “研究性能”（1）当将1nm浓度的Gibberellin（低浓度）施用到半种子上时，野生型水稻会积聚一定量的α-淀粉酶，而Daikoku D1具有低于检测限的α-淀粉酶的生物合成能力。在存在1μMgibberellin（高浓度）的情况下，Daikoku D1也积累了α-淀粉酶，可与野生型相当。当将Gibberellin添加到第二叶鞘中并分析促进伸长的作用时，发现在低浓度的Gibberellin中，野生型水稻具有一定程度的伸长促进，但是Daikoku D1并未扩展。当给药高浓度的吉布雷蛋白时，daikoku D1也显示出促进延伸的一定作用。上面的发现表明，稻米三聚体G蛋白参与低浓度的吉布雷素信号传导系统，并且在吉布贝罗林信号系统中存在多种不同的受体机制。在T2种子中的核龙层中证实了GU的表达，并将其连接到三聚体G蛋白α亚基的基因组DNA的启动子区域，并转化了引入的植物。该组织是一种从吉伯林蛋白接收信号并合成α淀粉酶的组织。表达位点的结果证实了三聚体G蛋白参与了吉布雷素信号传导。（2）我们对daikoku d1进行了激素反应实验，该实验的重点是黄铜素，生长素，ABA和细胞分裂素作为植物激素以外的植物激素，但在野生型和daikoku d1之间的所有植物激素中均未发现显着差异。