イネのピリミジン二量体光回復酵素の遺伝的変異による構造変化と紫外線感受性

水稻嘧啶二聚体光激活酶基因突变导致的结构变化和紫外线敏感性

• 批准号: 14704060
• 负责人: 日出間 純
• 金额: $ 17.97万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14704060/
• 关键词: 紫外線B (UVB); 光回復酵素; シクロブタン型ピリミジン二量体; UVB耐性機構; イネ; 光回復酵素遺伝子; 突然変異; 光回復酵素遺伝子組換え体イネ; 紫外線B(UVB); ピリミジン二量体; UVB耐性幾構; 変異; 組換え体イネ; 紫外線B; 紫外線耐性機構

(1)イネのUVB感受性とCPD光回復酵素遺伝子の構造的変異、酵素特性についてUVB感受性のことなる日本型イネ17品種を材料に、UVB感受性とCPD光回復酵素遺伝子の配列、およびその酵素活性を比較した結果、(1)CPD光回復酵素の遺伝子型は126番目がGln(ササ型)とArg(農林型)の2つの型(他のアミノ酸配列は同じ)に分けられ、ササ型は酵素活性が高く、一方農林型の活性はササ型と比較して低いこと、(2)ササ型の遺伝子を有する品種はUVB抵抗性が高いことがわかり、少なくとも1塩基の変異(377番目)による126番目のアミノ酸変異が、日本型イネ品種のUVB抵抗性を決定することを明らかにした(Teranishi et al.2004)。また、UVB感受性の異なるインド型品種を材料に同様の研究を展開した結果、(1)日本型品種よりもさらに感受性を示す品種は、126番目がArgで、かつ296番目がHisであること、(2)この2つの変異は、基質であるCPDへの結合能低下させることを見出した。さらにUVB感受性の異なる日本型、インド型の後代世代を用いたQTL解析から、これらの変異がUVB感受性を決定する主要因であることを実証した(Hidema et al.2005)。(2)光回復酵素遺伝子組換え体イネを用いた、光回復酵素とUVB感受性に関する研究イネ・ササニシキの光回復酵素遺伝子をササニシキ、および農林1号に1コピー導入した形質転換体、および数コピー導入した過剰発現組換え体、ならびにアンチセンスイネを各々数系統作成し、T2、T3種子を獲得した。現在、これら組換え体のUVB感受性試験、発現量・酵素活性解析を行っている。

（1）CPD光恢复酶基因的大米，结构突变和酶特征的UVB敏感性，17种UVB敏感性的品种，17种日本型水稻，UVB semenititive and CPD光学回收酶基因及其enzyme活性。 （1）CPD光恢复酶的第126个遗传类型分为两种类型（其他氨基酸序列是相同的），而SASA类型是酶。 ，农业和林业类型的活性低于SASA类型的活性，（2）具有SASA型基因的品种具有较高的UVB抗性，并且至少有一个碱基突变（第377）。催化剂决定了日本型品种的UVB耐药性（Teranishi等人2004）。此外，由于使用具有不同UVB敏感性的印度品种进行了类似的研究，（1）比日本品种更敏感的第126种是他的（2）。基板CPD。此外，使用日语和印度型后代使用具有不同UVB敏感性的QTL分析表明，这些突变是决定UVB敏感性的主要因素（Hidema et al.2005）。 （2）使用光恢复酶基因的体验和UVB敏感性的经验，sasanishiki和一个变压器的一个副本，以及在引入过多的重组体中引入的几份副本。创建了，并获得了T2和T3物种。目前，对这些重组的UVB敏感性测试，表达和酶活性分析的量。

项目成果

Significance of anthocyanins and UV-absorbing compounds in UV-B-induced cyclobutane pyrimidine dimers and their photorepair in purple rice (Oryza sativa L.).

UV-B 诱导的环丁烷嘧啶二聚体中花青素和紫外线吸收化合物的意义及其在紫米 (Oryza sativa L.) 中的光修复。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Recent Research Developments in Photochemistry and Photobiology 8(in press)
• 作者: J.Hidema;M.Teranishi
• 通讯作者: M.Teranishi

T.Hirouchi: "A gene for a Class II DNA photolyase from Oryza sativa : cloning of the cDNA by dilution-amolification."Molecular Genetics and Genomics. 269. 508-516 (2003)

T.Hirouchi：“来自稻的 II 类 DNA 光裂合酶的基因：通过稀释-氨化作用克隆 cDNA。”分子遗传学和基因组学。

M.Teranishi: "Differences in amino acid sequences of CPD photolyase between UV-sensitive and UV-resistant rice cultivars"Journal of Photoscience. 9. 329-331 (2002)

M.Teranishi：“紫外线敏感型和抗紫外线型水稻品种之间 CPD 光解酶氨基酸序列的差异”《光科学杂志》。

Changes in grain size and grain storage protein of rice (Oryza Sativa L.) in response to elevated UV-B radiation under outdoor conditions.

• DOI: 10.1269/jrr.46.143
• 发表时间: 2005-06
• 期刊: Journal of radiation research
• 影响因子: 2
• 作者: J. Hidema;Wu Zhang;Mitsuru Yamamoto;Tadashi Sato;T. Kumagai

J.Hidema: "Physiological and biochemical analyses of rice sensitivities to UVB radiation"Journal of Photoscience. 9. 162-165 (2002)

J.Hidema：“水稻对 UVB 辐射敏感性的生理生化分析”《光科学杂志》。