トウモロコシ幼葉鞘先端特異的に青色光により誘導されるＩＡＡ偏差分布形成機構の解明

阐明蓝光诱导玉米胚芽鞘尖端 IAA 偏差分布的形成机制

基本信息

批准号：
15J05849
负责人：
鈴木洋弥
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Metropolitan 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 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、これまでの研究から同定された、弱青色光により促進するトウモロコシ青色光受容体Zmphot1のリン酸化が、同じ弱青色光により誘導される一次正光屈性に関与しているのか検証した。シロイヌナズナphot1phot2欠損変異体は青色光依存的な光屈性能を失う。この欠損欠損変異体に野生型のZmPHOT1遺伝子、弱青色光で促進するリン酸化部位を置換したZmPHOT1S291A、弱青色光照射側半分の幼葉鞘で非照射側半分よりも多くリン酸化されるSerを置換したZmPHOT1S369AS376Aを導入・発現させ、光屈性反応が相補されているか調べた。野生型のZmPHOT1遺伝子を導入した形質転換植物体は、一次正光屈性を含むphot1が司るすべての光応答反応が回復した。一方、変異型のZmPHOT1S291AまたはZmPHOT1S369AS376Aを導入した形質転換植物体は一次正光屈性の回復率が低かった。これらの結果から弱青色光によって促進するZmphot1のリン酸化がシロイヌナズナの一次正光屈性に必須であることが明らかになった。興味深いことに、ZmPHOT1S291AまたはZmPHOT1S369AS376Aを導入した形質転換植物体は二次正光屈性は回復したことから、二次正光屈性にはこのリン酸化は必須ではないことが明らかになった。phot1が関与する光屈性反応以外の生理応答反応についても観察した結果、ZmPHOT1S291AまたはZmPHOT1S369AS376Aを導入した形質転換植物体は葉柄の角度や葉緑体集合反応は野生型を導入した形質転換植物体と同定どまで回復していた。しかし、葉の展開や気孔の開閉の回復率が悪いことから、Zmphot1は光量依存的なリン酸化レベルに応じて制御する光応答反応が異なることが示唆された。

今年，我们验证了玉米蓝光受体Zmhot1的磷酸化是否参与了相同弱蓝光诱导的初级正向光性，该磷酸化在之前的研究中被鉴定并被弱蓝光促进。拟南芥 phot1 phot2 缺失突变体失去蓝光依赖性向光性。该缺失缺陷突变体含有野生型ZmPHOT1基因ZmPHOT1S291A，该基因具有弱蓝光促进的磷酸化位点，以及在弱蓝光照射侧叶鞘的一半处磷酸化较多的Ser我们引入并表达了ZmPHOT1S369AS376A，并检查了向光性响应是否得到补充。在导入野生型 ZmPHOT1 基因的转化植物中，由 phot1 控制的所有光反应（包括初级正向光性）均得到恢复。另一方面，引入突变体ZmPHOT1S291A或ZmPHOT1S369AS376A的转化植物具有低的初级正向光性恢复率。这些结果表明，弱蓝光促进的 Zmhot1 磷酸化对于拟南芥的初级正向光性至关重要。有趣的是，在用ZmPHOT1S291A或ZmPHOT1S369AS376A引入的转化植物中恢复了次级正向光性，这表明这种磷酸化对于次级正向光性不是必需的。通过观察除了涉及phot1的向光反应之外的生理反应，发现引入ZmPHOT1S291A或ZmPHOT1S369AS376A的转化植物与引入野生型I的转化植物相比具有不同的叶柄角度和叶绿体聚集反应。程度。然而，叶片扩张和气孔开闭的恢复率较差，表明Zmhot1根据光依赖性磷酸化水平控制不同的光响应。