植物の炭酸塩耐性機構に関する研究-イネ科近縁野生植物を用いた解析-

植物耐碳酸盐机制研究 - 利用禾本科近缘植物进行分析 -

• 批准号: 08J05685
• 负责人: 西内 俊策
• 金额: $ 0.77万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J05685/
• 关键词: 高pH条件下では植物が鉄欠乏になることが知られており、MT1は鉄の恒常性維持を介しアルカリ性塩耐性の一端を担っている可能性が示された。; 遺伝子; 植物; ストレス; 特殊環境; バイオテクノロジー

イネの炭酸塩耐性に関係すると考えられた21遺伝子について詳細な遺伝子発現解析を行ったところ、炭酸塩にのみ特異的に応答する遺伝子はなく、イネで炭酸塩ストレスに特異的に応答する遺伝子は見いだせなかった。イネ科野生植物のChloris virgata(C.virgata)のcDNAライブラリーから得られたESTデータの、NCBIデータベースへの登録を行った。それと同時に、C.virgataのESTデータベースを解析し、シロイヌナズナやイネにおいて耐性に関与することが報告されている遺伝子のホモログを中心に、炭酸塩耐性に関与する可能性のある遺伝子を16遺伝子選び出した。これら16遺伝子のストレス応答性を解析したところ、炭酸塩処理により特異的に発現量が上昇する遺伝子は見出されなかった。一般的に塩耐性植物において細胞内のNa^+濃度の調節に関係する遺伝子群が恒常的に発現していることが知られており、同様にC.virgataにおいても、塩耐性、活性酸素除去、物質輸送などに関与する遺伝子群が恒常的に発現しており、それらがC.virgataの炭酸塩耐性を担っていることが予想された。また、金属結合性タンパクのMetallothioneinl(MT1)を、C.virgataとイネから単離し、それらの過剰発現体シロイヌナズナの金属含量の測定を行った。その結果、WTと異なり各形質転換体では高い鉄含量を維持し、また、形質転換シロイヌナズナの根の鉄の取り込み経路に関与する遺伝子群の発現が野生型と形質転換体とで違いが無いことを確認した。このことから、導入したChlMT1a、OsMT1a、OsMT1bが鉄の恒常性維持に関与していることが示された。

当我们对水稻中碳酸盐抗性的21个基因进行了详细的基因表达分析时，没有任何基因仅针对碳酸盐做出反应，并且没有针对水稻中碳酸盐应激的基因反应。从Grass野生植物氯颗virgata（C. virgata）的cDNA文库获得的EST数据已在NCBI数据库中注册。同时，我们分析了C. virgata的EST数据库，并选择了16个可能涉及碳酸盐抗性的基因，主要是据报道涉及拟南芥和大米的基因同源物。当分析了这16个基因的应激反应能力时，没有发现通过碳酸盐处理特别提高表达水平。人们普遍知道，与细胞内Na+浓度相关的基因在耐盐植物中的组成型表达，同样，Virgata C. virgata还包含参与耐盐性，去除活性氧和物质运输的基因，并且预测这些基团在Virgata c. virgata中负有碳酸盐抗性。金属硫代（MT1）是一种金属结合蛋白，也从C. virgata和大米中分离出来，并测量了其过表达的拟南芥的金属含量。结果，与WT不同，每种转化剂都保持高铁含量，并且可以证实，野生型与转化拟南芥根部中与铁摄取途径的基因表达中的转化剂之间没有差异。这表明引入的CHLMT1A，OSMT1A和OSMT1B参与了维持铁稳态。

项目成果

イネ科野生植物 Chloris virgata とイネの metallothionein 1の比較解析

草本野生植物虎尾草和水稻中金属硫蛋白1的比较分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 西内俊策;藤原一優;柳蔘奎;高野哲夫
• 通讯作者: 高野哲夫

イネ科野生植物 Chloris virgata とイネ由来 Metallothionein 1形質転換シロイヌナズナにおける金属蓄積量の解析

金属硫蛋白 1 转化草本野生植物 Chloris virgata 和稻源拟南芥中金属积累的分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 西内俊策;柳蔘奎;高野哲夫;西内俊策・柳蓼奎・高野哲夫
• 通讯作者: 西内俊策・柳蓼奎・高野哲夫

イネ科野生植物 Chloris virgata とイネ由来 Metallothionien1 の形質転換体を用いた比較解析

使用禾本科野生植物 Chloris virgata 和稻源 Metallothionien1 的转化体进行比较分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 西内俊策;柳蔘奎;高野哲夫
• 通讯作者: 高野哲夫

Characterization of two plasma membrane protein 3 genes (PutPMP3) from the alkali grass, Puccinellia tenuiflora, and functional comparison of the rice homologues, OsLti6a/b from rice

• DOI: 10.5483/bmbrep.2008.41.6.448
• 发表时间: 2008-06-30
• 期刊: BMB REPORTS
• 影响因子: 3.8
• 作者: Chang-Qing, Zhang;Shunsaku, Nishluchi;Tetsuo, Takano
• 通讯作者: Tetsuo, Takano

イネ科野生植物 Chloris virgata とイネ由来 Metallothionien1 の形質転換体を用いた比較解析(2) 生理学的解析

使用禾本科野生植物 Chloris virgata 和稻源 Metallothionien 的转化体进行比较分析1 (2) 生理分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 西内俊策;柳蔘奎;高野哲夫
• 通讯作者: 高野哲夫