シロイヌナズナのオーキシン依存性偏差成長反応の分子遺伝学的研究

拟南芥生长素依赖性异常生长反应的分子遗传学研究

基本信息

批准号：
01F00294
负责人：
山本興太朗
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

オーキシン応答性転写調節因子族(ARF)の中でARF7/NPH4に類似した遺伝子に焦点を当てて、T-DNA挿入株の表現型を調べた。その結果、ARF8破壊株arf8-1は光条件下でのみ長胚軸となることがわかった。オーキシンに対する感受性の変化は認められず、胚軸の屈性も屈光性に対する反応性がやや低下するのみであった。ARF8過剰発現体(ARF8OX)は逆に光条件下で短胚軸となるので、胚軸のインドール酢酸(IAA)含量を測定したところ、ARF8OXのIAA含量は野生型の約70%と有意に減少していた。ARF8OXは、短胚軸、弱い頂芽優勢、長い根、少ない側根等の異常を示すが、これらの表現型はオーキシンレベルが低いこととよく符合する。arf8-1の表現型はほぼARF8OXと逆であるが、IAA含量に有意な変化はなかったので、局部的にオーキシンレベルが上昇しているのではないかと考えられる。GH3遺伝子族はオーキシン誘導性遺伝子で、その過剰発現体はARF8OXと似た表現型を示すものがある。また、GH3タンパク質はIAAを包合体化する反応の初発反応を触媒する酵素をコードしていて、IAAレベルを調節している可能性がある。そこで、GH3遺伝子の発現をarf8-1とARF8OXで調べたところ、3個のGH3遺伝子発現はARF8の発現レベルと比例していたので、これら遺伝子はARF8の標的遺伝子であると考えられる。以上の結果から、ARF8はオーキシン包合体形成をオーキシン依存的に行わせることによって、オーキシンレベルのフィードバック調節機構を形成していると考えられ、ARF遺伝子族はオーキシンの感受性ばかりでなくオーキシンレベルの調節もおこなっていることが示唆された。

检查了T-DNA插入菌株的表型，重点是与生长素反应性转录调控因子组（ARF）中类似于ARF7/NPH4的基因。结果，发现仅在光条件下，ARF8破坏应变ARF8-1才变长下胚轴。没有观察到对生长素的敏感性的变化，并且在对光促性的反应性中，低胚基托盘仅略有降低。相反，由于ARF8过表达器（ARF8OX）在光条件下变短，当测量吲哚乙酸（IAA）含量下胚轴含量时，ARF8OX的IAA含量显着降低至野生型的70％。 ARF8OX表现出异常，例如较短的下胚轴，弱的顶端优势，长根和横向根，但这些表型与较低的生长素水平良好匹配。 ARF8-1的表型几乎与ARF8OX相反，但是IAA含量没有显着变化，因此人们认为生长素水平在局部升高。 GH3基因家族是一个可生酸蛋白诱导的基因，其表型过表达与ARF8OX相似。另外，GH3蛋白编码酶，该酶催化IAA聚合反应的初始反应，该反应可能调节IAA水平。因此，当使用ARF8-1和ARF8OX检查GH3基因的表达时，三个GH3基因的表达与ARF8的表达水平成正比，并且认为这些基因是ARF8的靶基因。以上结果表明，ARF8通过导致生长素寄养形成生长素依赖性方式来形成生长素水平的反馈调节机制，这表明ARF基因家族不仅调节了生长素敏感性，还调节了生长素水平。