アポプラスト障壁形成の環境応答機構と栄養循環における機能の理解

了解质外体屏障形成的环境响应机制及其在营养循环中的功能

基本信息

批准号：
21H02087
负责人：
神谷岳洋
金额：
$ 11.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02087/
关键词：
アポプラスト障壁カスパリー線アポプラスト維管束

项目摘要

本年度はOsSGN3とCsMYB36について解析を進めた。OsSGN3については、CRISPRのホモ株が致死であることから、ヘテロ系統を維持し、実生段階でホモを選抜したのち、実験に用いた。破壊株を用いた実験により、１）破壊株は地上部の元素濃度に異常があること、２）外皮および内皮のアポプラスト障壁が壊れていること、３）内皮のカスパリー線の形態に異常があることを見出した。以上の結果より、OsSGN3はイネにおいて、内皮だけではなく外皮のアポプラスト障壁の形成に関与していることを明らかにした。CsMYB36については、地上部、特に果実で発現してることから、果実に着目して解析を進めた。その結果、分泌トライコムのneck cellと呼ばれる細胞にリグニン様の構造があること、この構造はCsMYB36破壊株では観察されないこと、neck cellでは、カスパリー線形成の鍵となる遺伝子であるCsCASP1タンパク質が発現していること、また、その局在はneck cellの側面の細胞膜であること、リグニン様構造がアポプラスト障壁として機能することを見出した。以上の結果より、この構造をneck stripと命名した。CsMYB36破壊株ではブルームが形成されないことが報告されている。これらの結果より、neck stripがアポプラスト障壁として機能することにより、分泌トライコムでのケイ酸濃度が高くなり、シリカ重合が進むものと考えられる。なお、このneck stripが他の植物種にも存在することを明らかにし、植物に普遍的な構造であることを示した。以上の結果に加え、前年度にデータが揃った低カリウムとカスパリー線形成に関しては論文を執筆し、投稿した。

今年，我们对OSSGN3和CSMYB36进行了分析。对于OSSGN3，保持异源菌株并在幼苗阶段选择同源性，因为同源菌株致命，并使用了实验。使用中断菌株的实验表明，1）破坏菌株在上述地面的元素浓度异常，2）外皮和内皮中的凋亡屏障损坏，3）内皮细胞膜的caspary线形态异常。从上述结果中可以揭示出OSSGN3不仅参与了内皮中的凋亡屏障的形成，而且还参与了大米的外壳。由于CSMYB36在地上地区，尤其是在水果中表达，因此我们专注于水果。 As a result, we found that the cell called the neck cell of the secreted tricom has a lignin-like structure, that this structure is not observed in CsMYB36 disruption strains, that the CsCASP1 protein, a key gene for caspary linear formation, that its localization is at the cell membrane on the side of the neck cell, and that the lignin-like structure functions as an apoplast barrier.基于上述结果，该结构被命名为脖子条。据报道，在CSMYB36中断菌株中没有形成开花。这些结果表明，颈带作为凋亡屏障的作用，导致分泌三角体的二氧化硅浓度较高，从而导致二氧化硅聚合。此外，据透露，该颈带也存在于其他植物物种中，表明它是植物的通用结构。除了上述结果外，我还撰写并提交了一篇有关低钾和caspary线形成的论文，该文件具有上一年的数据。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Arabidopsis Glucan Synthase-Like1 (GSL1) Is Required for Tolerance to Low-Calcium Conditions and Exhibits a Function Comparable to GSL10

拟南芥葡聚糖合成酶样 1 (GSL1) 是耐受低钙条件所必需的，并且表现出与 GSL10 相当的功能

DOI：
10.1093/pcp/pcac106
发表时间：
2022
期刊：
Plant and Cell Physiology
影响因子：
4.9
作者：
Shikanai Yusuke;Takahashi Satomi;Enomoto Yusuke;Yamagami Mutsumi;Yamaguchi Katsushi;Shigenobu Shuji;Kamiya Takehiro;Fujiwara Toru
通讯作者：
Fujiwara Toru

湖南農業大学(中国)

湖南农业大学（中国）