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Studies on the molecular mechanisms and evolution of the generation and transmission of action potential in plants

植物动作电位产生与传递的分子机制及演化研究

基本信息

批准号：
21H04783
负责人：
長谷部光泰
金额：
$ 27.04万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、オジギソウ、ハエトリソウ、モウセンゴケを用いて、活動電位発生と伝搬を担う因子を探索し、それらのイオン透過性などの分子特性、局在を解析するとともに、シロイヌナズナ相同因子の機能解析を行い、植物に普遍的な活動電位発生と伝達メカニズムの基盤を解明し、4種の比較から適応進化の遺伝的背景を推定することを目的として研究を行った。1）電気生理学実験系の確立：本研究の主目的である活動電位の計測を行うための電気生理学実験設備、浸透圧計を設置した。２）形質転換実験体制の確立：効率的に形質転換が行えるように、オジギソウ、ハエトリソウ、モウセンゴケ、シロイヌナズナについて、形質転換パイプラインの作成を開始し、オジギソウについて完了した。３）センサーラインの確立：オジギソウ、ハエトリソウ、モウセンゴケについて、生体内で活動電位発生伝搬に関わると考えられる遺伝子候補の探索を行った。４）チャネルロドプシンを用いた細胞内イオン濃度変化と活動電位伝搬速度解析：Ca2+透過性チャネルロドプシンをハエトリソウ、モウセンゴケに導入するためのコンストラクトを作成した。５）活動電位発生伝搬候補遺伝子の探索:［オジギソウ］オジギソウのaslob機能喪失体と野生型とのトランスクリプトーム比較から、活動電位発生伝搬関連因子候補を特定した。［ハエトリソウ］ハエトリソウの感覚毛トランスクリプトームデータ、発生過程のトランスクリプトーム比較から、活動電位発生伝搬関連因子候補を決めた。［モウセンゴケ］シングルセルトランスクリプトーム解析のための核単離の予備実験を行った。6）CRISPR/Cas9法による遺伝子機能喪失変異体の作出のためのコンストラクト作成を開始した。

In this study, we explored the molecular properties of the permeability of the active potential generation and transfer factors, analyzed the molecular properties of the active potential generation and transfer factors, analyzed the molecular properties of the active potential generation and transfer factors, analyzed the molecular properties of the active potential generation and transfer factors, and analyzed the molecular properties of the common active potential generation and transfer factors in plants. 4 kinds of comparison and evolution of genetic background estimation, purpose and research 1) Establishment of electrophysiological system: The main purpose of this study is to measure the activity potential and set up electrophysiological equipment and osmotic pressure meter. 2) Establishment of physical and qualitative transformation system: effective physical and qualitative transformation from the beginning to the end, from the beginning to the end, from the end to the end. 3) The establishment of the information system: 4) Analysis of intracellular concentration and activity potential transfer rate of Ca2 + permeability: Ca2 + permeability: Ca2 + 5) Exploration of activity potential generation candidate:[] [] [] 6) CRISPR/Cas9 method is the beginning of gene function loss and mutation.