環境ストレスに対する植物の自己防御におけるポリアミンの役割の分子基盤

多胺在植物抵御环境胁迫中的作用的分子基础

基本信息

批准号：
14F04081
负责人：
草野友延
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

バングラデシュ農業大学のサゴール博士を特別研究員として迎えて行った研究では、以下の点を明らかにした。１）ポリアミンの１種であるスペルミンは、病原菌に対する免疫反応の際に働くことを明らかにしてきた。スペルミン応答遺伝子群を解析する中で、小胞体ストレス応答の際の鍵転写因子として報告されているAtbZIP60を同定した。そこで他の２つの鍵転写因子遺伝子であるAtbZIP17とAtbZIP28のスペルミン応答性を調べ応答することを明らかにした。２）シロイヌナズナのポリアミン代謝系遺伝子の変異株のカダベリン応答性は、植物体内のスペルミン含量と逆の相関を持つことを見出した。すなわちスペルミン含量が高い植物はカダベリンに高感受性となり、スペルミンを作れない植物はカダベリン非感受性となった。さらに、カダベリンの取り込みにはAtLAT1が、カダベリン排出にはAtOCT1が関与し、この２つのポリアミン輸送体の活性、もしくは遺伝子発現をスペルミンが左右することにより上記の現象が起こる、と推測した。３）シロイヌナズナの５つのポリアミン酸化酵素遺伝子のうち、細胞質に存在することが示されているatPAO1とAtPAO5の２重変異体が、塩および乾燥ストレスに耐性となることを明らかにした。この部分については、挑戦的萌芽研究で引き続き研究を行う予定である。

孟加拉国农业大学Sagor博士作为特约研究员进行的研究阐明了以下几点。 1) 精胺是一种多胺，已被证明在针对病原菌的免疫反应中发挥作用。在分析精胺反应基因时，我们发现了 AtbZIP60，据报道它是内质网应激反应中的关键转录因子。因此，我们研究了另外两个关键转录因子基因 AtbZIP17 和 AtbZIP28 的精胺反应性，发现它们有反应。 2）我们发现拟南芥多胺代谢基因突变体的尸胺反应性与植物中精胺含量呈负相关。换句话说，精胺含量高的植物对尸胺高度敏感，而不能产生精胺的植物对尸胺不敏感。此外，我们推测AtLAT1参与尸胺的摄取，AtOCT1参与尸胺的排泄，并且上述现象的发生是因为精胺影响了这两种多胺转运蛋白的活性或基因表达。 3)在5个拟南芥多胺氧化酶基因中，atPAO1和AtPAO5的双突变体已被证明存在于细胞质中，被发现能够抵抗盐和干旱胁迫。我们计划继续研究这一领域，作为我们具有挑战性的探索性研究的一部分。