赤道周辺に生息するトマト野生種の高感度日長識別機構についての研究

赤道附近野生番茄物种高灵敏光周期识别机制研究

• 批准号: 22K06285
• 负责人: 早間 良輔
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: International Christian University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06285/
• 关键词: 光周性花成; 光周性; 花芽形成

赤道付近に位置するエクアドル・ガラパゴス諸島に特有のトマト野生種Solanum galapagenseは典型的な短日植物であり、日長の年間変化がほとんど無い場所で生育するにも拘らず日長認識の能力を保持する。SP5Gは S. galapagenseの長日条件下での花成抑制を引き起こす遺伝子であり、そのmRNAの蓄積は長日条件下において特異的に起こる。S. galapagenseの日長識別機構について明らかにするために、シロイヌナズナにおける日長認識に機能するCONSTANS（CO）と類似したタンパク質をコードする二つのS. galapagense類似遺伝子SgCO1、SgCO2の機能解析を行った。これらそれぞれを自身のプロモーターにより発現する形質転換S. galapagense（pSgCO1::SgCO1:GFPならびにpSgCO2::SgCO2:GFP）について、昨年度は形質転換遺伝子をホモに持つ種子を得たので、これら形質転換体でのSP5Gの発現様式を解析した。その結果、SP5GのpSgCO1::SgCO1:GFPラインでの発現量は野生型株と比べ変化が見られなかったが、pSgCO2::SgCO2:GFPラインでの発現量は有意に上昇していた。また、SP5GのpSgCO2::SgCO2:GFPでの発現上昇は、光の下でのみ観察され、暗黒では認められなかったことから、SgCO2は何らかの形で光により活性化されSP5Gの転写を誘導することが考えられた。SgCO2のこのような光活性化はシロイヌナズナCOタンパク質の光による安定化を連想させる。COの光安定化はシロイヌナズナの日長識別に関わる非常に重要な機構であることから、SgCOの光安定化がS. galapagenseにおいて起こるかどうかを今後調べる必要がある。

野生番茄品种 Solanum Galapagense 是厄瓜多尔加拉帕戈斯群岛的特有种，位于赤道附近，是一种典型的短日照植物，即使生长在日长年变化不大的地区，也保留了识别日长的能力。 。 做。 SP5G是在长日照条件下引起S. galapagense开花抑制的基因，其mRNA积累在长日照条件下特异性发生。为了阐明 S. galapagense 的光周期识别机制，我们对两个 S. galapagense 样基因 SgCO1 和 SgCO2 进行了功能分析，这两个基因编码与 CONSTANS (CO) 类似的蛋白质，在拟南芥中发挥光周期识别的作用。关于转化的S.galapagense（pSgCO1::SgCO1:GFP和pSgCO2::SgCO2:GFP），它们使用各自的启动子表达这些基因，去年我们获得了带有纯合转化基因的种子，因此我们分析了这些转化体的表达模式SP5G。结果，与野生型菌株相比，pSgCO1::SgCO1:GFP系中SP5G的表达水平没有变化，但pSgCO2::SgCO2:GFP系中的表达水平显着增加。此外，pSgCO2::SgCO2:GFP 中 SP5G 的表达增加仅在光照下观察到，而在黑暗中未观察到，这表明 SgCO2 以某种方式被光激活并诱导 SP5G 转录。 SgCO2 的这种光激活让人想起光诱导的拟南芥 CO 蛋白的稳定性。由于CO的光稳定性是拟南芥昼长辨别的一个非常重要的机制，因此有必要研究SgCO的光稳定性是否发生在S. galapagense中。