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。

我们研究了 T-DNA 插入菌株的表型，重点关注生长素响应转录调节家族 (ARF) 中与 ARF7/NPH4 相似的基因。结果表明，ARF8 破坏的菌株 arf8-1 仅在光照条件下产生长下胚轴。没有观察到对生长素的敏感性发生变化，并且下胚轴向性对向光性的反应仅稍微减弱。相反，ARF8过表达子（ARF8OX）在光照条件下下胚轴变短，因此当我们测量下胚轴中吲哚乙酸（IAA）含量时，ARF8OX的IAA含量显着降低至野生型的70%左右我正在做。 ARF8OX表现出下胚轴短、顶芽优势弱、根长、侧根少等异常，这些表型与低生长素水平很好地对应。虽然arf8-1的表型几乎与ARF8OX相反，但IAA含量没有显着变化，表明生长素水平可能局部升高。 GH3基因家族是生长素诱导型基因，一些过表达的基因表现出与ARF8OX类似的表型。此外，GH3 蛋白编码一种酶，可催化初始 IAA 缀合反应并可调节 IAA 水平。因此，当我们使用arf8-1和ARF8OX研究GH3基因的表达时，我们发现这三个GH3基因的表达量与ARF8的表达水平成正比，因此这些基因被认为是ARF8的靶基因。由以上结果可知，ARF8通过以生长素依赖性方式发生生长素复合物形成而形成生长素水平的反馈调节机制，并且ARF基因家族不仅控制生长素敏感性，而且调节生长素水平。这也已经完成了。