SnRK1-FBH4による窒素シグナルに応じた花成制御機構の解明

阐明 SnRK1-FBH4 响应氮信号的开花控制机制

• 批准号: 19J21101
• 负责人: 眞木 美帆
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21101/
• 关键词: 窒素栄養; 花成; 転写因子

本研究では，SnRK1-FBH4による窒素栄養に応じた花成制御の分子機構解明を目指している。研究背景として，低窒素条件において転写因子FBH4のリン酸化状態が変動すること，FBH4が花成制御に重要な因子であるCOとFT転写活性化に関わることが示唆されていた。また，SnRK1キナーゼが低窒素条件でのCOとFT遺伝子発現上昇に関わることを見出していた。当該年度は，窒素シグナルに応じたSnRK1キナーゼと転写因子FBH4リン酸化の機能に関してさらに詳細な解析を行った。結果として，FBH4のリン酸化状態が，標的遺伝子であるCOの転写量に影響を与えることに加えて，FBH4自身のタンパク質細胞内局在性に影響を与えることが分かった。低窒素条件ではFBH4のリン酸化状態と細胞内局在性が変化しており，それによってCOとFTが上昇し花成が誘導されることを示唆するデータを得た。さらに，SnRK1キナーゼとFBH4の関係性について，FBH4リン酸化状態の検証やCO遺伝子発現解析を行った。その結果，SnRK1キナーゼは植物体内でFBH4のリン酸化制御に関与すること，SnRK1キナーゼによるFBH4のリン酸化はCOの転写量に影響を与えることが分かった。これまでの研究成果をまとめると，SnRK1キナーゼによるFBH4のリン酸化修飾が花成誘導のブレーキの機能を担っており，窒素条件に応じてFBH4リン酸化状態が変化することでCO-FT経路を介して花成が制御されていることを明らかにした。

This study aims to elucidate the molecular mechanism of SnRK1-FBH4 in the regulation of plant growth. Background: Under the condition of low concentration, FBH4 is an important factor in flower control, which is related to CO and FT activation. In this case, SnRK1 is not suitable for low temperature conditions, and CO and FT are not suitable for high temperature conditions. When the year is over, write down the function of factor FBH4 and analyze it in detail. The results showed that FBH4 was acidified, and the target gene was affected by CO and CO content. FBH4 itself was affected by intracellular localization. Under the condition of low concentration, FBH4 is in a state of partial acidification, and CO and FT are induced. In addition, SnRK1 and FBH4 are related to each other, and FBH4 is acidified and CO is detected. As a result, SnRK1 has been found to affect the production of FBH4 in plants. The results of this study show that the modification of FBH4 by acid in SnRK1 plays an important role in flower induction and flower control.

项目成果

窒素栄養による植物の花成制御機構

氮营养控制植物开花的机制

• 发表时间: 2019
• 作者: 眞木美帆;久保晃生;佐藤靖武;阿部光知;木羽隆敏;Filip Rolland;山口淳二;今泉貴登;佐藤長緒;眞木美帆，青山翔紀，久保晃生，陸宇，佐藤靖武，伊藤照悟，阿部光知，光田展隆，高木優，木羽隆敏，中神弘史，Filip Rolland，山口淳二，今泉貴登，佐藤長緒;眞木美帆，久保晃生，佐藤靖武，Filip Rolland，高木純平，山口淳二，今泉貴登，佐藤長緒;眞木美帆，久保晃生，山口淳二，今泉貴登，佐藤長緒;眞木美帆，久保晃生，伊藤照悟，阿部光知，今泉貴登，山口淳二，佐藤長緒;眞木美帆，青山翔紀，久保晃生，今泉貴登，山口淳二，佐藤長緒
• 通讯作者: 眞木美帆，青山翔紀，久保晃生，今泉貴登，山口淳二，佐藤長緒

栄養シグナルによる植物成長制御に関わる転写因子の機能解明

营养信号参与植物生长控制的转录因子的功能阐明

• 发表时间: 2021
• 作者: Li Xingwen;Sanagi Miho;Lu Yu;Nomura Yuko;Stolze Sara Christina;Yasuda Shigetaka;Saijo Yusuke;Schulze Waltraud X.;Feil Regina;Stitt Mark;Lunn John E.;Nakagami Hirofumi;Sato Takeo;Yamaguchi Junji;眞木美帆，久保晃生，佐藤靖武，Filip Rolland，木羽隆敏，高木純平，今泉貴登，山口淳二，佐藤長緒;眞木美帆
• 通讯作者: 眞木美帆

植物の窒素応答性花成制御に関わる転写因子の機能解析

植物氮响应开花控制相关转录因子的功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 眞木美帆;久保晃生;佐藤靖武;阿部光知;木羽隆敏;Filip Rolland;山口淳二;今泉貴登;佐藤長緒;眞木美帆，青山翔紀，久保晃生，陸宇，佐藤靖武，伊藤照悟，阿部光知，光田展隆，高木優，木羽隆敏，中神弘史，Filip Rolland，山口淳二，今泉貴登，佐藤長緒
• 通讯作者: 眞木美帆，青山翔紀，久保晃生，陸宇，佐藤靖武，伊藤照悟，阿部光知，光田展隆，高木優，木羽隆敏，中神弘史，Filip Rolland，山口淳二，今泉貴登，佐藤長緒

Low nitrogen conditions accelerate flowering by modulating the phosphorylation state of FLOWERING BHLH 4 in Arabidopsis

• DOI: 10.1073/pnas.2022942118
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences
• 作者: Miho Sanagi;Shoki Aoyama;Akio Kubo;Yu Lu;Yasutake Sato;S. Ito;Mitsutomo Abe;Nobutaka Mitsuda;M. Ohme-Takagi;Takatoshi Kiba;Hirofumi Nakagami;F. Rolland;J. Yamaguchi;T. Imaizumi;Takeo Sato

University of Washington(米国)

华盛顿大学（美国）