花成ホルモン(フロリゲン)の検定法の開発

开花激素（florigen）测定方法的开发

基本信息

批准号：
09878134
负责人：
泉井桂
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

フロリゲン(花成ホルモン)は存在が予想されながらその実体は不明であり、また花芽誘導の機構も明かでない。本研究はフロリゲンがシグナルレセプター型のプロテインキナーゼ(SRPK)によって花成誘導を行うのではないかという作業仮説のもとに、典型的な短日植物であるアサガオ(Pharbitis nil,strain Violet)を用いて、(1)花成誘導に対するプロテインキナーゼ阻害剤の影響、(2)花芽誘導初期過程で発現する遺伝子の探索(3)SRPK遺伝子の探索を行った。その結果,(1)非選択的プロテインキナーゼ(PK)の阻害剤であるK252Aとスタウロスポリン、ミオシン軽鎖プロテインキナーゼ(MLCK)の選択的阻害剤であるKT5926が極めて低濃度1nM-10nM)で花芽形成を阻害すること、また、PKAとPKCの阻害剤であるH7とHA-1004(IC50=50μM)も花成を阻害した。しかし、PKAの選択的阻害剤であるH-8、PKGの阻害剤のKT5823は花成を阻害しなかった。チロシンキナーゼの阻害剤であるハービマイシンも花芽形成を阻害した。一方、H7とHA-1004は暗処理後投与すると花成を促進するなど花成を促進するなど花成誘導にプロテインキナーゼ(PKG、MLCK)が深く関与していることを示唆する結果を得ている。(2)花芽誘導初期に成長点で発現する遺伝子の探索をデイファレンシャルスクリーニング法で行い、花芽誘導条件下で減少する4個のcDNAクローン(Pn14,21,53,73)を得て、これらの塩基配列と発現様式の解析を行った。塩基配列の解析からPn14,21,53はそれぞれ、ダイズのEarly nodulin#315、トウモロコシのフェレドキシンIII、トリプシンインヒビターとの相同性が高いことがわかった。これらの遺伝子の花成誘導における役割は今後の解析が必要である。(3)植物のRLKのセリン/スレオニンキナーゼドメインによく保存されているアミノ酸配列から設計された縮重プライマーを用いて、アサガオの暗処理終了後30時間経過した茎頂から作成したcDNAライブラリーをPCR法によりスクリーニングした。その結果、セリン/スレオニンキナーゼ全体をコードする部分長のクローンを二つ単離することに成功し、PnR1、PnR2と命名した。ホモロジー探索から、これらふたつのクローンのうちPnR2がRLKである可能性が高いこと判明した。花芽誘導との関連については、現在解析中である。

尽管预测存在成花素（开花激素），但其实际性质尚不清楚，花芽诱导的机制也不清楚。本研究使用牵牛花（Pharbitis nil，strain violet）这种典型的短日照植物，基于成花素通过信号受体蛋白激酶（SRPK）诱导花形成的工作假设，我们研究了（1）蛋白激酶抑制剂的作用。花诱导，（2）寻找花芽诱导早期表达的基因，（3）寻找SRPK基因。结果，（1）以极低浓度（1nM-）施用非选择性蛋白激酶（PK）抑制剂K252A和十字孢菌素，以及肌球蛋白轻链蛋白激酶（MLCK）选择性抑制剂KT5926。 10nM）抑制花芽形成，PKA和PKC抑制剂H7和HA-1004（IC50=50μM）也抑制花形成。然而，选择性PKA抑制剂H-8和PKG抑制剂KT5823并没有抑制开花。除草霉素是一种酪氨酸激酶抑制剂，也能抑制花芽的形成。另一方面，在暗处理后施用时，H7和HA-1004促进了花的形成，这表明蛋白激酶（PKG、MLCK）深入参与了花的诱导。 (2)采用差异筛选方法寻找花芽诱导初期生长点表达的基因,获得了4个在花芽诱导条件下表达量下降的cDNA克隆(Pn14、21、53和73)。我们分析了的核苷酸序列和表达模式。碱基序列分析表明，Pn14、21和53分别与大豆早期结节蛋白#315、玉米铁氧还蛋白III和胰蛋白酶抑制剂具有高度同源性。这些基因在花诱导中的作用需要进一步分析。 (3)利用植物RLK丝氨酸/苏氨酸激酶结构域中保守的氨基酸序列设计的简并引物，对暗处理30小时的牵牛花芽尖构建cDNA文库进行筛选。通过PCR方法。结果，我们成功分离了两个编码整个丝氨酸/苏氨酸激酶的部分长度克隆，并将它们命名为PnR1和PnR2。同源性搜索显示，在这两个克隆中，PnR2最有可能是RLK。目前正在分析与花芽诱导的关系。