植物の寒冷ストレス応答とｍｉｃｒｏＲＮＡ経由によるオーキシンシグナリングの解明

通过 microRNA 阐明植物冷胁迫反应和生长素信号传导

基本信息

批准号：
15F15102
负责人：
RAHMAN ABIDUR
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

低温ストレスは作物生産性を世界的に制限する主要な非生物的ストレスである。植物ホルモンであるオーキシンおよびmicroRNAは、植物における低温ストレス応答を調節することが示されている。しかし、オーキシンとmicroRNAが低温ストレスの間に互いにどのような相互作用を示すかは不明なままである。このプロジェクトは、低温ストレス時のmicroRNAとオーキシンのクロストークを理解することを目的としていました。オーキシンと低温ストレス応答との間のクロストークにおけるmicroRNAの役割をよりよく理解するために、我々は、オーキシンホメオスタシスおよび応答において改変されたシロイヌナズナの突然変異を利用しました。低温ストレス下での根の成長回復のスクリーニング後、オーキシンシグナル伝達突然変異体slr1が低温に対する過敏反応を示すことを明らかになりました。野生型およびslr1変異体におけるmicroRNA発現の比較は、変異体のバックグラウンドにおいて特異的に調節される18の特異的microRNAが明らかになりました。興味深いことに、slr突然変異体のほとんどのマイクロRNAは低温ストレスによってアップレギュレートされていました, 標的遺伝子が耐寒性に必要であることを示しています。この研究から、1）オーキシンシグナル伝達が植物の低温応答において重要な役割を果たすこと、2）低温ストレス下でのslr突然変異体における低温制御されたmicroRNAの発現の差異が、microRNA媒介オーキシンシグナル伝達が植物応答の調節に重要な役割を果たすことを確認することができました。

冷压力是限制全球作物生产率的主要非生物压力。已显示植物激素生长素和microRNA调节植物的冷应激反应。但是，尚不清楚生长素和microRNA在冷应激期间如何相互作用。该项目旨在了解在冷应激期间microRNA和生长素之间的串扰。为了更好地了解MicroRNA在生长素和冷应激反应之间串扰中的作用，我们利用了生长素稳态和反应中改变的拟南芥突变。在冷应激下筛选根生长恢复后，发现生长素信号突变体SLR1表现出对感冒的超敏反应。野生型和SLR1突变体中microRNA表达的比较表明，在突变体背景中特异性调节的18个特定microRNA。有趣的是，SLR突变体中的大多数microRNA都被冷应激上调，表明靶基因是冷耐受性所必需的。从这项研究中，1）生长素信号在植物冷反应中起着重要作用，2）在冷应激下，在SLR突变体中冷冻调节的microRNA表达差异使我们能够确认MicroRNA介导的生长素信号在调节植物反应中起重要作用。