植物の鉄欠乏特異的遺伝子発現制御に関する研究

植物缺铁特异性基因表达调控研究

基本信息

批准号：
17780047
负责人：
中西啓仁
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17780047/
关键词：
イネオオムギ根ムギネ酸鉄欠乏遺伝子発現制御シス因子

项目摘要

イネ科植物の鉄欠乏時の遺伝子発現制御機構を明らかにすることを目的として研究を行っている。これまでにオオムギのムギネ酸類の生合成系の酵素遺伝子であるIDS2遺伝子の上流解析からイネ科植物の鉄欠乏の根で特異的に遺伝子発現を引き起こすシス因子であるIDE1、IDE2を見いだした。本研究では、このIDE1,IDE2に結合するトランス因子の単離、あるいはイネとオオムギのムギネ酸類による鉄獲得機構に関与する遺伝子の発現を支配する因子の単離をめざして研究を行った。これまでに明らかにしたIDE1、IDE2を用いて酵母のOne-hybridを行うことによってオオムギ、イネそれぞれから特にIDE2に結合する可能性の高い転写因子を単離することができた。この遺伝子について詳細な解析を行った。まず、ゲルシフトアッセイを行い、結合への配列特異性の検定を行った。また、この遺伝子を過剰に発現するイネあるいはRNAi法もしくはCRES-T法によって発現を抑制したもの、もしくは機能を欠損させた遺伝子導入イネを作成した。この遺伝子導入イネの鉄欠乏への応答性を見ることで得られた転写因子の鉄欠乏への関与を見る予定である。また、マイクロアレイ解析から鉄欠乏で発現の誘導されるイネ科に特有のbHLH型転写因子IRO2についてその発現の特異性、結合配列の決定を行い、その結合配列の存在割合などから、このIRO2がイネ科植物のムギネ酸類による鉄の獲得に関する遺伝子群の発現に関与していると考えられる重要な転写因子である可能性を示した。

该研究的目的是阐明草植物中铁缺乏症中基因表达调节的机制。到目前为止，已经发现了对大麦小麦酸生物合成系统的IDS2基因的上游分析，以及IDE1和IDE2的生物合成系统，以及IDE1和IDE2，它特别引起草植物铁缺乏根的基因表达。在这项研究中，我们进行了研究，旨在隔离与IDE1和IDE2结合的反式因子，或者孤立的因素，这些因子由大米和大麦中的小麦酸盐和大麦中的小麦酸涉及铁的基因表达。通过使用IDE1和IDE2对酵母进行一次杂交化，我们已经能够分离出特别可能与大麦和大米与IDE2结合的转录因子。该基因已详细分析。首先，进行了凝胶转移测定法以测试结合序列特异性。此外，过表达该基因的水稻或已被RNAi方法或CRES-T方法抑制的转基因大米，或者制备了功能不足的函数。我们将通过查看这种转基因大米对铁缺乏的反应性来研究转录因子在铁缺乏症中的参与。此外，微阵列分析确定了BHLH型转录因子IRO2的表达和结合序列的特异性，这是一个独特的草原家族，其表达是由铁缺乏症引起的，并且基于结合序列的比例，它表明IRO2是IRO2与植物相关的植物表达的重要转录因子。