シロイヌナズナにおける核型ポリＡ結合タンパク質を介した枝分かれの調節機構

拟南芥核型polyA结合蛋白介导的分枝调控机制

基本信息

批准号：
14F04391
负责人：
今井亮三
金额：
$ 1.47万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

PABN1過剰発現株（35S:PABN1）における枝分かれをmax変異体(max3-2 and max4-7)と比較した．max変異体は植物ホルモンのストリゴラクトンの生合成及び感受性の変異体である．通常の光強度条件下では，35S:PABN1株は野生株と比べて細い茎と分枝の増加，早期花成の形質を示した．過剰発現体PABN1-9,　PABN1-19, PABN1-23各株では総ロゼット分枝の数が2.0-2.2であり，野生株の1.3倍となった．一方で，max変異体では野生株の2倍以上となっており，より高い分枝数を示した．酵母ツーハイブリッド法によりAtPABN1相互作用タンパク質を探索した．その結果SPL（Spuamosa promoter-bining protein）が同定された．SPL4の発現はマイクロRNA miR156によって制御されておりその結合配列はmRNAの3’-UTR内に存在する．BiFC解析による相互作用解析の結果，SPL4はPABN1と核内で相互作用を示した．35S-PABN1株と野生株の間で発現量の異なる遺伝子をマイクロアレイを使って解析した．35S-PABN1株で発現が高まる遺伝子としては，LHCB1.4, KIN2, LEA7, ANAC019, RAB18, RD29A が同定された．花成に関係した遺伝子としてSEP3 (SEPALLATA3), FT, GI 等が発現上昇していた.花成および枝分かれに関与する遺伝子の発現をqPCRを用いて行った．野生型と比べて，FT, FLC, SOC1, GI, GID1A, LFYの発現は同レベルであったが，花成を促進するSEP3が期間を通して2倍程度発現上昇し，AP1については12日目に2倍程度の発現上昇が観察された．PABN1がこれらの遺伝子の発現上昇を介して花成を調節している可能性が考えられた．

将 PABN1 过表达菌株 (35S:PABN1) 中的分支与 max 突变体 (max3-2 和 max4-7) 中的分支进行比较。 max突变体是生物合成的并且对植物激素独脚金内酯敏感的突变体。在正常光照强度条件下，与野生型相比，35S:PABN1菌株表现出茎更细、分枝更多、开花更早。过表达PABN1-9、PABN1-19和PABN1-23菌株的莲座枝总数为2.0-2.2个，是野生型菌株的1.3倍。另一方面，最大突变体显示出更多的分支数量，是野生型的两倍多。我们使用酵母双杂交方法寻找 AtPABN1 相互作用蛋白。结果，鉴定出了 SPL（Spuamosa 启动子结合蛋白）。 SPL4的表达受microRNA miR156调控，其结合序列位于mRNA的3'-UTR内。使用 BiFC 分析的相互作用分析表明 SPL4 与细胞核中的 PABN1 相互作用。我们使用微阵列分析 35S-PABN1 菌株和野生型菌株之间表达水平不同的基因。 LHCB1.4、KIN2、LEA7、ANAC019、RAB18和RD29A被鉴定为在35S-PABN1菌株中表达增加的基因。与开花相关的基因，如SEP3 (SEPALLATA3)、FT和GI的表达增加。我们使用qPCR研究了与开花和分枝相关的基因的表达。与野生型相比，FT、FLC、SOC1、GI、GID1A和LFY的表达量处于同一水平，但促进开花的SEP3的表达量在整个时期增加了约两倍，并且表达量增加了1倍左右。 AP1 增加了 12 天，观察到表达增加了大约两倍。人们认为 PABN1 可能通过增加这些基因的表达来调节开花。