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テアニン生合成をモデルとした植物の代謝分化による新規栄養応答戦略の理解

使用茶氨酸生物合成作为模型，通过植物的代谢分化了解新的营养响应策略

基本信息

批准号：
20J10182
负责人：
山下寛人
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J10182/
关键词：
代謝栄養応答好アンモニア性チャテアニン

项目摘要

現在までに、テアニン生合成酵素遺伝子において3つのホモログ (CsTS1、CsTS2、CsTSI) の存在と定性的な酵素活性が報告されている．これまでに我々は、CsTSIのみがテアニン集積と同調した発現パターンを有すことを同定したが、各ホモログの貢献度は未だ明白でない．そこでまず、安定的な形質転換系が構築されていないチャにおいて、Rhizobium rhizogenes (R. rhizogenes) を用いた毛状根系の構築を試みた．チャ幼苗の地上部基部をR. rhizogenesの感染部位に供すin planta法を用いた形質転換実験において、毛状根の形成が確認された．現在、当手法を用いて、TSs過剰発現個体ならびに発現抑制個体の作出に着手しており、これら組換え個体の表現型試験により、チャにおけるTSsの生理的役割を検証する予定である．水耕栽培したチャ36系統の若根中のテアニンとその前駆体物質の含量評価を行ったところ、顕著な系統間差異が観察された．また、テアニン含量と両前駆体物質含量の間に正の相関関係が示された．つまり，遺伝的にテアニンの生合成能は前駆体物質の代謝と協調している影響が大きいことが示唆された．根内テアニン生合成能の系統間差とTSsの関係を明らかにするために，まず，根内テアニン含量の代表的な上位・下位系統を対象にTSsの発現量を比較したところ，両者の発現量に差は見られなかった．そこで，両系統におけるTSsのアミノ酸配列を比較したところ，数多くのハプロタイプが観察された．つまり，根内テアニン含量の系統間差の一つの原因としては，TSsの発現量多型ではなく，アミノ酸配列多型によるタンパク機能の差異が影響している可能性が示唆された．ハプロタイプ毎に、タンパク質発現用のコンストラクトの作出も完了し、in vitro活性試験を随時進める予定である．

The presence and qualitative enzyme activity of CsTS1, CsTS2 and CsTSI are reported. For example, the contribution of CsTSI to the development of the system is not clear. A stable and stable morphological and qualitative transformation system is constructed. Rhizogenes) are used to construct hairy roots. The base of the shoot of the seedling is R. Rhizogenes infection site for in planta method in the form of qualitative change in the middle, hairy root formation confirmed. Now, when the method is used, TSs over-appear individuals and over-appear individuals, and TSs over-appear individuals and over-inhibit individuals from performing phenotypic tests. The contents of precursor substances in some roots of hydroponic culture systems were evaluated. A positive correlation between the content of the precursor and the content of the solvent was found. The metabolic coordination of precursor substances and the synthesis of biosynthetic energy are the main factors affecting the metabolism of precursor substances. The relationship between the system difference and TSs of the root generation and synthesis energy is clear, and the difference between the generation and TSs of the root generation and synthesis energy is clear, and the difference between the generation and TSs of the root generation and synthesis energy is clear. In this case, the TSs are arranged in different ways, and the number of TSs is increased. The reason for the inter-system difference in TSs content within the root and the possibility of influencing the inter-system difference in TSs occurrence polymorphism due to the difference in TSs function due to the acid alignment polymorphism are shown. The activity test can be carried out at any time.