長距離花成シグナル物質FT蛋白質を介したTCP転写因子群の花成に対する機能解析

通过远程开花信号 FT 蛋白分析 TCP 转录因子对开花的功能

基本信息

批准号：
10J06127
负责人：
丹羽優喜
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
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 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J06127/
关键词：
シロイヌナズナ花成側芽 FT BRC1 TCP転写因子

项目摘要

側枝の発達制御は、植物体の形を決め、光資源の獲得や種子生産の場の拡大と、利用可能な栄養とのバランスを取る上で重要な要素である。シロイヌナズナにおいて、TCP転写因子群に属するBRANCHED1(BRC1)は、側枝の発達・伸長を抑制することが知られている。一方で、FT蛋白質は花成刺激伝達物質フロリゲンとして働き、頂芽メリステムの成長相転換を引き起こしている。これまでの研究で、酵母ツーハイブリット法およびBiFC法により、BRC1とFTが蛋白質問相互作用する事を示している。さらに、BRC1は側芽分裂組織の相転換を制御し、側枝の発達を抑制している可能性が示唆されていた。本年度は、pull-down法を用いて、FTとBRC1蛋白質の相互作用をin vitroにおいて確認した。さらに、―アミノ酸置換型FT蛋白質を用いた酵母ツーハイブリッド法により、BRC1との相互作用には14-3-3蛋白質を必要としないことを明らかにした。また、FDプロモーターを用いて、茎頂分裂組織においてBRC1を異所発現させると、花成時期を遅らせることができることを示した。これまでの研究成果と総合し、側芽において発現したBRC1蛋白質がFT蛋白質と相互作用することによってそのフロリゲン活性を抑制し、側芽メリステムの相転換を頂芽メリステムとは独立に制御しているというモデルを構築した。以上の結果を投稿論文としてまとめ、採録が決定している(Niwa et al., Plant Cell, in press)。

控制侧枝的发育是决定植株形状、平衡光资源获取、扩大制种面积和有效养分的重要因素。在拟南芥中，BRANCHED1 (BRC1) 属于 TCP 转录因子组，已知可抑制侧枝的发育和伸长。另一方面，FT 蛋白充当开花刺激递质（成花素），并引起顶芽分生组织的生长阶段变化。之前的研究表明，利用酵母双杂交法和BiFC法，BRC1和FT与蛋白质相互作用。此外，有人认为BRC1可能控制侧芽分生组织的相变并抑制侧枝的发育。今年，我们利用pull-down方法在体外证实了FT与BRC1蛋白之间的相互作用。此外，使用使用β-氨基酸取代的FT蛋白的酵母二杂交方法，我们发现14-3-3蛋白不是与BRC1相互作用所必需的。我们还表明，使用 FD 启动子在茎尖分生组织中异位表达 BRC1 可以延迟开花。综合以前的研究结果，我们建立了一个模型，其中侧芽中表达的BRC1蛋白通过与FT蛋白相互作用抑制成花素活性，并独立于顶芽分生组织控制侧芽分生组织的相变。上述结果已总结为已提交的论文，已被接受发表（Niwa 等人，Plant Cell，出版中）。