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）使用17种具有UVB敏感的uvb敏感性，作为材料和酶活性的UVB敏感性和酶活性的酶的基因型（1），（1）酸化的基因型（1），（1）酸化的基因型（1），比较了水稻，结构突变和酶特性中的UVB敏感性和CPD光吸光化酶基因，以及其他类型（1）cpd phtemessitymessitymesitymesitymesitymesitymessitymesitymesitymessitymessitymessitysitymesitymessitymessitysitymesitysitymessitymessitymessitymessitipsitymessity seciption（1）在第126位，GLN（SASA类型）和ARG（农业和林业类型）的位置相同，并且SASA类型具有较高的酶活性，而农业和林业类型的活性低于SASA类型，并且（2）发现，SASA类型的多样性具有较高的UVB抗性（至少是UVB的抗性）。日本型稻米品种（Teranishi等，2004）。此外，使用具有不同UVB敏感性的印度品种作为材料进行了类似的研究，并发现（1）比日本品种更敏感的品种在ARG时为ARG，在第126位，他的第296个品种和（2）这两个突变降低了与底物CPD结合的能力。此外，使用具有不同UVB敏感性的日本和印度类型的后代世代的QTL分析表明，这些突变是决定UVB敏感性的主要因素（Hidema等，2005）。 （2）使用光年份水稻进行光回收酶和UVB敏感性的研究。分别创建了几条线，以获得T2和T3种子，并引入了米饭和Sasanishiki的PhotoRecousegusige酶基因的一份副本，并至1号，并且已引入了多个副本，并获得了多个副本，并获得了T2和T3种子。当前，正在进行UVB敏感性测试和表达水平以及这些重组剂的酶活性分析。

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

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

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》。

A.Takeuchi: "Effects of supplementary UV-B radiation on growth and protein biosyntheses in rice (Oryza sativa L.)"Journal of Photoscience. 9. 332-334 (2002)

A.Takeuchi：“补充 UV-B 辐射对水稻 (Oryza sativa L.) 生长和蛋白质生物合成的影响”《光科学杂志》。

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》。