植物のヒ素輸送と蓄積に関与する遺伝子の同定と機能解析

植物砷转运和积累相关基因的鉴定及功能分析

基本信息

批准号：
07J04258
负责人：
神谷岳洋
金额：
$ 4.61万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J04258/
关键词：
ヒ素輸送輸送体アクアポリンアクアグリセロポリン

项目摘要

前年度までに、NIP1;1が亜ヒ酸を植物体内に取り込む輸送体であり、植物の亜ヒ酸耐性に関与する事を明らかにした。今年度は、植物の亜ヒ酸感受性に関与する遺伝子を同定することを目指して研究を行った。前年度までに、亜ヒ酸感受性の変異株を、EMS導入種子を用いたスクリーニングにより単離し、第5染色体の17.5-18.0Mbの間に原因遺伝がある事が明らかになっていた。本年度は、さらに詳細なマッピングを行い、ファイトケラチン合成酵素(AtPCS1)にアミノ酸置換を伴う塩基置換があることを見いだした。AtPCS1にT-DNAが挿入された破壊株との相補性検定の結果、AtPCS1が原因遺伝子である事が確定した。AtPCS1破壊株は、亜ヒ酸だけでなく、ヒ酸やアンチモンにも感受性になる。また、今年度は、単子葉のモデル植物であるイネのヒ酸輸送体を同定した。ヒ酸とリン酸は分子構造が似ており、バクテリアや酵母ではリン酸輸送体がヒ酸を輸送すること知られている。まず、発現量の多いイネのリン酸輸送体を同定するために、イネがもつ13種類のリン酸輸送体(OsPT)についてリアルタイムPCRによる発現解析を行った。発現解析には3週間水耕栽培した稲を用いた。その結果、OsPT1,2,4,8が多く発現していた。その中でも根と地上部に置ける発現量が多く、T-DNA破壊株が取得できたOsPT1について解析を進めた。OsPT1破壊株をPi欠乏、As(V)存在下で6日間水耕栽培した所、破壊株において地上部のAs量が低下していた。ただし、破壊株は1系統しか得られていないため、今後は他の系統を取得し、同様の実験を行う予定である。

到上一年，据透露，NIP1; 1是一种将砷矿化到植物中并参与植物耐药性的转运蛋白。今年，我们进行了研究，目的是识别涉及植物对砷的敏感性的基因。到上一年，通过使用EMS转导的种子进行筛选筛选砷敏感的突变体，并且发现在5号染色体上的17.5-18.0 MB之间存在一种致病遗传学。今年，今年进行了详细的映射，我们发现与拟酮酸替代的基础替代基酸（Amino Comentthase 1）（Amino Comentthase 1）Anamino contthase 1）Anpcccccccccccccs1）at pcccccccccccccccccs1 artthase 1）artthastion artthastion。将T-DNA插入ATPCS1的互补测试证实了ATPCS1是致病基因。 ATPCS1破坏菌株不仅对砷酸盐，而且对砷酸和锑敏感。此外，今年我们确定了稻米在稻米中的砷酸转运蛋白，这是一种用于单子叶植物的模型植物。砷酸和磷酸具有相似的分子结构，在细菌和酵母中，已知磷酸转运蛋白可转运砷酸。首先，为了鉴定高表达水平的水稻中的磷酸转运蛋白，通过实时PCR对水稻拥有的13种磷酸转运蛋白（OSPT）进行了表达分析。为了表达分析，使用了水培培养三周的水稻。结果，OSPT1、2、4和8的表达更频繁。其中，我们分析了OSPT1，该OSPT1具有大量的表达，可以放在根部和地面上，并且具有获得T-DNA破坏菌株的能力。当OSPT1在存在PI缺乏症和AS（v）6天的情况下，OSPT1破坏应变是水培时，在破坏的应变中，AS上地面的量减少。但是，由于仅获得了一种破坏菌株，因此我们计划将来获得其他菌株并进行类似的实验。