Generation of transformants showing mineral-stress tolerance based on the modification of light-harvesting function

基于光捕获功能的修饰产生表现出矿物胁迫耐受性的转化体

• 批准号: 24780060
• 负责人: SAITO Akihiro
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24780060/
• 关键词: オオムギ; 集光性アンテナタンパク質; 鉄欠乏; 強光; 形質転換; 耐性作物; タンパク質リン酸化; 集光性アンテナ; Lhcb1; アイソフォーム; チラコイド膜; 光合成; イネ

There are many iron-containing proteins working in photosynthetic electron transport chain so that iron deficiency causes the imbalance in the electron transport between photosystem II (PSII) and PSI. We have recently found that iron-deficiency specifically induces a gene of the LHCII family that encodes a homolog of Lhcb1 in barley (Hordeum vulgare), a plant that is tolerant to Fe deficiency. In this study, we demonstrate that a large proportion of HvLhcb1 was stably phosphorylated and located adjacent to PSI rather than PSII under Fe-deficient conditions. These results suggested that the phosphorylation of HvLhcb1 in Fe-deficient barley induces the disconnection of the antenna from the PSII core and migration the protein to PSI, resulting the optimization of the electron transport rate. Finally, we genetically engineered rice plants to express the HvLhcb1 gene and evaluated whether the gene confers tolerance to plants and/or improves plant productivity under various environments.

在光合电子传输链中有许多含铁的蛋白质，因此铁缺乏会导致光系统II（PSII）和PSI之间电子传输的不平衡。我们最近发现，铁缺陷特异性诱导了LHCII家族的基因，该基因编码了大麦（Hordeum vulgare）的LHCB1同源物，这是一种耐受性不足的植物。在这项研究中，我们证明了很大一部分HVLHCB1被稳定地磷酸化，并位于PSI附近，而不是在缺乏FE的条件下而不是PSII。这些结果表明，在缺乏Fe的大麦中，HVLHCB1的磷酸化诱导了天线从PSII核心的断开，并将蛋白质迁移到PSI，从而优化了电子传输速率。最后，我们通过基因设计的水稻植物表达HVLHCB1基因，并评估该基因是否赋予对植物和/或在各种环境下提高植物生产力的耐受性。

项目成果

Ectopic expression of the photooxidative stress-inducible barley gene, Lhcb1, in rice affects growth and photosynthetic responses.

水稻中光氧化胁迫诱导大麦基因 Lhcb1 的异位表达会影响生长和光合作用反应。

• 发表时间: 2013
• 作者: Akihiro Saito;Katsuki Kato;Shoko Maeno;Tomoko Nakajima;Eitaro Miwa;Kyoko Higuchi
• 通讯作者: Kyoko Higuchi

イネの花粉特異的なホウ素輸送体、OsBOR4の機能解析

水稻花粉特异性硼转运蛋白 OsBOR4 的功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 齋藤彰宏;片瀬莉子;前野祥子;中島朋美;三輪睿太郎;樋口恭子;田中伸裕・浦口晋平・齋藤彰宏・梶川昌孝・笠井光治・藤原徹
• 通讯作者: 田中伸裕・浦口晋平・齋藤彰宏・梶川昌孝・笠井光治・藤原徹

鉄欠乏オオムギにおけるソース・シンクの代謝適応応答

缺铁大麦的源库代谢适应性反应

• 发表时间: 2014
• 作者: 岩瀬 潤;月居 佳史;名倉 大貴;齋藤 彰宏;三輪 睿太郎;樋口 恭子
• 通讯作者: 樋口 恭子

原形質ニッケルの効率的な排除に関わる未知小胞の機能解析

参与有效清除血浆镍的未知囊泡的功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 齋藤彰宏;片瀬莉子;前野祥子;中島朋美;三輪睿太郎;樋口恭子;田中伸裕・浦口晋平・齋藤彰宏・梶川昌孝・笠井光治・藤原徹;増中 章;山口萌・齋藤彰宏・三輪睿太郎・樋口恭子
• 通讯作者: 山口萌・齋藤彰宏・三輪睿太郎・樋口恭子

鉄欠乏条件下におけるオオムギの各ソース葉からシンク器官への転流

缺铁条件下大麦从每个源叶到库器官的易位

• 发表时间: 2012
• 作者: Kiba;T.;Feria-Bourrellier;A.-B.;Lafouge;F.;Lezhneva;L.;Boutet-Mercey;S.;Orsel;M.;Brehaut;V.;Miller;A.;Daniel-Vedele;F.;Sakakibara;H. and Krapp;A.;岩瀬潤・齋藤彰宏・三輪睿太郎・樋口恭子
• 通讯作者: 岩瀬潤・齋藤彰宏・三輪睿太郎・樋口恭子