ダイズの形態形成およびストレス耐性におけるジャスモン酸生合成遺伝子の機能解析

茉莉酸生物合成基因在大豆形态建成和抗逆性中的功能分析

基本信息

批准号：
06F06426
负责人：
阿部純
金额：
$ 1.54万
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

ダイズは、世界の主要な作物であるが、収量性を影響する開花様式や形態形成に関する生理的ならびに分子遺伝学的機構については十分明らかにされていない。本研究は、形態形成に重要な役割を果たすジャスモン酸合成の鍵酵素をコードするアレンオキシドシンターゼ(AOS)遺伝子を解析してきたKong博士と協力して、ダイズのAOS遺伝子ならびに植物の開花様式を制御するFT遺伝子の機能を明らかにすることを目的として行った。(1)ダイズESTデータベースならびにゲノムシークエンスから、AOS遺伝子およびFT遺伝子を検索し、得られた配列を基にプライマーを設計してPCRを行い、核ゲノムからそれら遺伝子を単離・クローニングの後DNA配列を決定した。また、それら遺伝子の連鎖群上の位置を同定し、既知の早晩性遺伝子や形態形成に関わる遺伝子との対応関係を明らかにし、異なる環境下での発現解析を行った。(2)3個のAOS遺伝子と19個のFT遺伝子を、ダイズ標準品種「ハロソイ」のゲノムDNAから単離し、配列を決定した。同時に、それら遺伝子の連鎖地図上の位置を明らかにした。発現解析の結果、3個のAOS遺伝子のうちGmAOS2の発現が短日により促進され、伸育性の制御に関与することが示唆された。開花後に節の伸長がとまる有限伸育系統ではジャスモン酸含量が著しく高かく、ジャスモン酸がダイブの形態形成に大きな役割を担うことが示された。一方、19個のFT遺伝子のうち、二つの遺伝子(GmFT2aおよびGmFT5a)が短日で強発現し、ダイズの開花にとり最も重要なFT遺伝子であることが明らかになった。

大豆是世界上主要的农作物，但是影响产量的开花和形态发生的生理和分子遗传机制不是明确的。这项研究是与Kong博士合作进行的。（1）从大豆EST数据库和基因组序列中搜索AOS和FT基因，基于获得的序列设计了引物，并进行了PCR，并进行了PCR，并从核基因组中分离并克隆了基因，并确定了DNA序列。此外，鉴定了这些基因在连锁组上的位置，并揭示了与已知的早期和晚期基因以及所涉及的形态发生的基因的对应关系，并在不同的环境下进行了表达分析。（2）从标准大豆品种“ Halosoy”的基因组DNA中分离出三个AOS基因和19英尺基因并进行了测序。同时，揭示了这些基因在链接图上的位置。表达分析表明，在短短几天内促进了三个AOS基因中GMAOS2的表达，并参与了伸长的调节。在开花后淋巴结伸长的有限延长线中，jasmonate的含量明显更高，并且已经证明Jasmonate在潜水形态发生中起着重要作用。另一方面，在19英尺的基因中，两个基因（GMFT2A和GMFT5A）在短时间内强烈表达，并且被发现是大豆开花中最重要的FT基因。