权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

イネの高CO2応答におけるグリセロホスホジエステルホスホジエステラーゼの機能解析

甘油磷酸二酯磷酸二酯酶在水稻高CO2响应中的功能分析

基本信息

批准号：
21K14757
负责人：
金容賢
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、高CO2環境下で炭水化物の過剰な蓄積がGDPDの発現に起因するものなのか検討した。高CO2処理によるイネGDPD遺伝子の発現解析をRT-qPCR法で調べた結果GDPD2と3の遺伝子の発現は処理7時間13.5時間後ともに主に葉身で上昇し、葉身の無機リン酸の含量は高CO2処理で低下した。さらにイネ葉身のGDPD活性を測定したところ13.5時間の高CO2処理で葉身のGDPD活性は有意に上昇した。これは高CO2環境で引き起こされたリン酸含量の低下がGDPD2と3の発現誘導および活性化に関与することを示唆する。GDPD2と3の細胞内局在性を調べるためにGDPDのトランジット配列にGFPを連結した融合タンパク質をタマネギ表皮細胞で発現させ観察した。その結果、それらの融合タンパク質はプラスチドに局在するコントロール融合タンパク質の発現場所と一致することが分かった。これらの結果はGDPD2と3が光合成などのプラスチド機能に関わっていることを示唆する。高CO2処理による葉身の炭水化物や糖リンさんの含量を測定したところ、炭水化物は高CO2処理で上昇するが、炭水化物生成の中間体である糖リンさんの含量は有意に低下した。一方、GDPDの生成物であるGlycerol-3-phosphate(G3P)を葉身の先端から添加し、10時間後葉身の炭水化物の含量を測定した結果G3Pの処理によって炭水化物が上昇した。これらの結果は高CO2処理による糖リンさんの供給量の増加がリン欠乏を引き起こし、GDPD遺伝子の発現や活性を誘導することを示唆する。さらにG3P処理による炭水化物の増加はG3Pが炭水化物の蓄積に直接関与することを支持する結果である。

This year, the excessive accumulation of carbon hydrate in high CO2 environment is the cause of GDPD occurrence. The results showed that GDPD2 and GDPD3 gene expression increased and inorganic acid content decreased after 7 days treatment with high CO2 and 13.5 days treatment. GDPD activity in leaves was measured at 13.5 h after treatment with high CO2. The high CO2 environment caused the decrease of acid content and the induction and activation of GDPD2 and 3. GDPD2 and GDPD3 are genetically regulated and linked to the development of epidermal cells. As a result, the quality of the fusion product is consistent with the quality of the fusion product. The result is GDPD2 and GDPD3, which are related to the photosynthesis function. Determination of carbohydrate and sugar content in leaves treated with high CO2, increase of carbohydrate and decrease of sugar content in intermediate of carbohydrate generation The content of carbohydrate in leaves was determined after 10 hours of addition of Glycerol-3-phosphate (G3P), a product of GDPD, to the tip of leaves. The results showed that the increase of sugar supply and the induction of GDPD gene production activity in high CO2 treatment were significant. G3P treatment is directly related to the increase of carbon hydrate and the accumulation of carbon hydrate.