高等植物が概日時計を介して光の応答性を内因的に調節するメカニズムの解明

阐明高等植物通过生物钟内源调节光响应的机制

基本信息

批准号：
10J00259
负责人：
宮田佳奈
金额：
$ 0.9万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00259/
关键词：
概日時計クロロフィルクロロフィ

项目摘要

シロイヌナズナにおける概日時計の主要な構成因子であるLATE ELONGATED HYPOCOTYL(LHY)とCIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1 (CCA1)の二重欠損変異体(lhy;cca1)では、葉の色に異常な表現型が見られる。これまでの研究から、野生型は、日長条件に関わらず、クロロフィル含量及びa/b比がほぼ一定なのに対し、lhy;cca1では明期が長く、暗期が短くなるに従って。クロロフィルの含量が増加、クロロフィルa/b比が低下することが明らかになった。本研究では、概日時計がクロロフィル含量やa/b比を、光周期補償的に一定にする機構とその生物学的意義の解明を目指している。本年度の研究から、恒明条件下で生育させたlhy;cca1では、野生型と比べ、葉緑体内のグラナ層が著しく増加している事が明らかとなった。また、クロロフィル結合タンパクであるLIGHT HERVESTING COMPLEX II(LHC II)は、lhy;cca1では恒明条件下で増加する事が示されたが、LHCBsの発現量は野生型と比較して顕著な違いは見られなかった。このことから、LHCBsの発現量以外を介して、概日時計が葉緑体の構造を制御している事が示唆された。さらに、前年度までの研究から、概日時計による光周期補償的なクロロフィル含量、及びa/b比の制御には、SHORT VEGETATEVE PHASE (SVP)が関わる事が示されていた。svp変異によりLHCタンパクの増加は抑圧される事が示されたが、LHCBsの発現量には影響を与えない事が明らかとなった。以上の研究から概日時計はクロロフィル含量を光周期補償的に一定に保つ働きをもっていること、SVPが主要な役割を果たしていることを発見し、SVPがLHC IIの転写後制御を介して関わる可能性を提案した。

LATE ELONGATED HYPOCOTYL (LHY) 和 CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1 (CCA1) 的双缺失突变体 (lhy;cca1) 是拟南芥生物钟的主要组成部分，在叶色方面表现出异常表型。先前的研究表明，在野生型中，无论光周期条件如何，叶绿素含量和a/b比率几乎恒定，而在lhy;cca1中，光照周期变长，黑暗周期变短。结果表明，叶绿素含量增加，叶绿素a/b比值下降。在本研究中，我们旨在阐明生物钟通过光周期补偿保持叶绿素含量和A/B比恒定的机制及其生物学意义。今年的研究表明，与野生型相比，在恒定光照条件下生长的 lhy;cca1 叶绿体内的基粒层显着增加。此外，在lhy;cca1中，叶绿素结合蛋白LIGHT HERVESTING COMPLEX II (LHC II)在恒定光照条件下有所增加，但与野生型Ican'相比，LHCB的表达水平没有显着差异。 t。这表明生物钟通过 LHCB 表达水平以外的机制控制叶绿体的结构。此外，截至前一年进行的研究表明，短植物期（SVP）参与生物钟对叶绿素含量和 a/b 比率的光周期补偿控制。结果表明，svp突变抑制了LHC蛋白的增加，但不影响LHCB的表达水平。通过上述研究，我们发现生物钟具有通过光周期补偿来保持叶绿素含量恒定的功能，而SVP发挥着主要作用，这表明SVP可能通过LHC II的转录后控制参与性别。。