イネ新規ケイ素トランスポーター遺伝子の同定

新型水稻硅转运蛋白基因的鉴定

基本信息

批准号：
08F08100
负责人：
馬建鋒
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

イネから単離された外向きと内向きケイ酸トランスポーターLsi1とLsi2の輸送基質特性を明らかにするために、異なるpH下で野生型とケイ酸トランスポーター遺伝子欠損変異体によるケイ酸吸収量の比較を行った。その結果、ケイ素がアニオンとして存在するpH(11.0)においても、ケイ素が無電価の分子状の形態として存在するpH(6.0)においても野生型のケイ酸吸収量は変異体より高く、pHによる吸収量の変化は見られなかった。これらの結果は根圏のケイ素がケイ酸かケイ酸塩かを問わず、Lsi1、Lsi2によって吸収されることを示唆している。またケイ酸トランスポーター遺伝子の発現制御機構を明らかにするために、ケイ酸吸収能力の異なるオオムギ10品種を用いて、ケイ酸の前処理に対する遺伝子の発現量とケイ酸吸収量の変化を調べた。その結果、多くの品種は前処理によって、ケイ酸吸収量が低下し、HvLsi2の発現量も減少した。しかし、一品種のみケイ酸の吸収量も遺伝子の発現量もケイ酸の供給によってほとんど低下しなかった。それぞれの品種のプロモーター領域をInverse-PCRで単離して、比較を行ったところ、幾つかの違いが品種間で見つかった。さらに、各品種のケイ素関連遺伝子の発現量と穀粒中のケイ素濃度を比較した結果、相関が見られなかった。このことは穀粒中のケイ素集積の品種間差は単一の遺伝子の発現量で説明できないことを示唆している。

为了阐明从大米中分离出的外向和内向硅酸盐转运蛋白LSI1和LSI2的转运底物特性，我们在不同的pH下对野生型和硅酸盐转运蛋白缺乏的突变体进行了比较。结果，即使在pH（11.0）中，硅作为阴离子存在，在pH（6.0）中，硅作为电气分子形式存在，野生型的硅酸吸收量也高于突变体的硅酸，并且由于pH值而没有观察到吸收量的变化。这些结果表明，根际硅被LSI1，LSI2（无论是硅酸盐还是硅酸盐）吸收。此外，为了阐明硅酸盐转运蛋白基因的表达控制机理，我们研究了使用具有不同硅酸盐吸收能力的10个大麦品种对硅酸盐进行预处理时的基因表达量和硅酸盐吸收量的变化。结果，对许多品种的预处理导致硅酸盐吸收量减少和HVLSI2表达量降低。然而，由于硅酸盐的供应，只有一种种类显示出硅酸盐的吸收量和基因表达量的减少。通过逆PCR和比较分离了每种品种的启动子区域，并且在品种之间发现了几种差异。此外，当将每种品种的硅相关基因的表达水平与内核中的硅浓度进行比较时，找不到相关性。这表明，单个基因的表达水平无法解释硅内硅积累的种间差异。