短日植物イネの光周性の分子メカニズム

短日照水稻光周期的分子机制

基本信息

批准号：
13740457
负责人：
井澤毅
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

イネは典型的な短日植物である。極端な長日条件である連続明期中では、播種後、200日でも開花しない。我々は、これまでに、連続明期中でも、播種後約20日で、花芽形成を起こすse5変異体の解析から、イネの光周性反応に、植物光受容体フィトクロームが必須であることを明らかにしている(Izawa et al. 2000)。1)本研究では、lucレポーター遺伝子を用い、概日時計のモニター系を確立した(Sugiyama et al. 2001)。2)また、hd1変異体を用いた解析から、Hd1遺伝子が概日時計の出力系として開花を制御していること、イネにはFT様遺伝子が10個以上存在し、多くは、フィトクロームを介した光信号伝達系とHd1遺伝子を介した概日時計出力系の相互作用により、発現制御され、短日条件のみで発現することを見いだし、概日時計に発現制御され「夜」に存在するHd1タンパク質が、フィトクロームを介した修飾の結果、日長条件により転写促進型になったり、転写抑制型になることで、日長測定をしているというモデルを提唱している(井澤ら、投稿準備中)。3)さらに、イネFT相同性遺伝子の過剰発現により、茎の先端にたった一個の花(小穂)ができる植物体を作成することに成功した。このことは、FT相同性遺伝子の機能が花芽形成のスイッチとしてだけではなく、生殖期間の長さの決定にも関与していることを示している(井澤ら、投稿準備中)。

米饭是典型的短期植物。在连续光线的连续时期，这是非常漫长的日子，即使在播种后200天，花也不会开花。我们先前曾透露，植物感光植物色素对于水稻的光周期反应至关重要，这是从播种后大约20天的SE5突变体的分析，即使在连续的光季节也是如此（Izawa等人，2000年）。 1）在这项研究中，使用Luc Reporter Gene建立了昼夜节律监测系统（Sugiyama etal。2001）。 2）我们还发现，HD1基因作为昼夜节律的输出系统调节开花，并且大米中有超过10英尺的基因，并且大多数基因通过植物色素的光学信号传输系统在短天的条件下通过Phytoothrome与昼夜节律时钟通过HD1基因进行相互作用来表达。我们提出了一个模型，在该模型中，昼夜节律介导的修饰的HD1蛋白在昼夜节律中表达，“夜”在“夜间”中表达，并且该光粒长是通过光色素介导的修饰（Izawa等人）测量的（Izawa等人，目前正准备发布）。 3）此外，水稻FT同源基因的过表达已经成功地创建了在茎尖端有一朵花（刺）的植物。这表明FT同源基因的功能不仅作为花芽形成的开关，而且还涉及确定生殖周期的长度（Izawa等人，准备发布）。