硫黄の再利用や他の環境ストレス耐性をもたらす新しいグルコシノレート代謝機構

新型芥子油苷代谢机制提供硫回收和对其他环境压力的耐受性

基本信息

批准号：
22KJ2384
负责人：
張柳
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2384/
关键词：
植物機能性成分代謝機構植物生存戦略栄養ストレス応答

项目摘要

成熟植物におけるBGLU28/30の機能を明らかにするために、本年度は、もう一つのbglu28/30 二重欠損株を作成し、計画通りいくつかの解析を行った。まず、野生型株(Col-0)と bglu28/30 二重欠損株を異なる硫黄(S)条件下で生育させ、その生育面の表現型を観察した。その結果は、S欠乏下で成熟したbglu28/30の成長は抑制されたことが観察された。次に、Col-0および bglu28/30 二重欠損株から異なる植物組織（ロゼット葉、茎、花、莢、種子）を採取し、これらの組織中のグルコシノレート、システイン、グルタチオンおよび総S濃度を分析した。その結果、bglu28/30 二重欠損株では、莢、花、種子、およびロゼット葉のGSL蓄積が影響を受けることがわかった。さらに、bglu28/30欠損株の種子では、S欠乏下でシステインおよびグルタチオンレベルが減少した。また、GSL分析の結果は、bglu28/30二重欠損株では、S欠乏下でロゼット葉から生殖器官へのGSL輸送が影響を受けている可能性が示唆された。そのため、ロゼット葉から莢や花へのグルコシノレートの輸送についても検討した。予想通り、欠損によりグルコシノレートの種子への輸送が促進されることが明らかとなった。上記の結果から、BGLU28/30が成熟植物においてGSL分解に働くことが確認された。そして、この代謝過程は、成熟植物がS欠乏に直面したときに成長を維持するために重要であることがわかった。これらの知見は、これら2つのBGLUの機能をさらに明らかにし、アブラナ科野菜中の機能性成分であるGSLのレベルを調節する技術の開発に貢献するものである。また、今年度にはこれらの成果を国際学会で報告した。

为了阐明BGLU28/30在成熟植物中的功能，今年我们创建了另一个bglu28/30双缺陷系，并按计划进行了多次分析。首先，将野生型菌株（Col-0）和bglu28/30双缺陷菌株在不同的硫（S）条件下生长，并观察它们的生长表型。结果表明，缺S条件下成熟的bglu28/30生长受到抑制。接下来，从 Col-0 和 bglu28/30 双缺陷系收集不同的植物组织（莲座叶、茎、花、豆荚和种子），并测定这些组织中的硫代葡萄糖苷、半胱氨酸、谷胱甘肽和总 S 浓度。被分析了。结果表明，在bglu28/30双缺陷系中，豆荚、花、种子和莲座叶中的GSL积累受到影响。此外，bglu28/30缺陷品系的种子在S缺乏的情况下半胱氨酸和谷胱甘肽水平降低。此外，GSL分析结果表明，在bglu28/30双缺陷菌株中，S缺陷下GSL从莲座叶到生殖器官的转运可能受到影响。因此，我们还研究了芥子油苷从莲座叶到豆荚和花的运输。正如预期的那样，发现该缺失增强了芥子油苷向种子的转运。由以上结果证实BGLU28/30对成熟植物中的GSL降解起作用。人们发现，当成熟植物面临硫缺乏时，这种代谢过程对于维持生长非常重要。这些发现将进一步阐明这两种 BGLU 的功能，并有助于开发调节十字花科蔬菜功能成分 GSL 水平的技术。我们还在今年的国际学术会议上报告了这些结果。