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葯が裂開しない表現型を指標にしたジャスモン酸シグナリング関連遺伝子の単離と解析

以花药不开裂表型为指标分离分析茉莉酸信号相关基因

基本信息

批准号：
12740437
负责人：
石黒澄衛
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

ジャスモン酸は開花時における葯の裂開、果実の成熟、塊茎の形成、病害虫抵抗反応の活性化など高等植物の示すさまざまな現象を制御する生理活性物質である。開花時に葯の裂開が起こらないシロイヌナズナの突然変異体を用いた昨年度の研究で、ジャスモン酸生合成の最初の段階を触媒する酵素DAD1を同定していたが、この酵素はジャスモン酸の生合成経路全体の律速段階だと推定される重要な酵素であり、世界に先駆けての発見となった。さて、自家受粉する植物にとって葯の裂開が開花と同調することは、効率よく種子形成を行うために重要なことである。そこで、葯の裂開がどのような仕組みで制御されているかさらに解析することを目的として本年度の研究を行った。DAD1プロモーター::GUS融合遺伝子をシロイヌナズナに導入し、発現場所と時期を解析した。その結果、この遺伝子は花糸に特異的な発現を示し、開花2日前の蕾から発現が始まり、開化前日にピークに達した。DAD1遺伝子が発現する時期は葯室の脱水が進行する時期とほぼ一致しており、ジャスモン酸が花糸の細胞に吸水を促すことによって葯から花糸への水の移動を制御していることが強く示唆された。また、dad1突然変異体では開花(花弁の伸長)そのものも遅れることから、ジャスモン酸が花糸だけでなく花弁の細胞にも吸水による伸長を促すと推定した。以上の結果をもとに、ジャスモン酸の作用で花糸や花弁が伸長して開花が起き、それと同時に水を吸い出された葯が裂開するというモデルを提唱した。このほか、新しく単離した突然変異体についても解析を行い、そのうち少なくとも2個がジャスモン酸生合成に関する遺伝子の突然変異であることを明らかにした。そのうちの1個の原因遺伝子はOPDA reductaseであった。

A physiologically active substance that controls the cracking of herbs during flowering, the ripening of fruits, the formation of tubers, the activation of disease and insect resistance, and the expression of higher plants. The enzyme DAD1, which catalyzes the initial stages of acid biosynthesis, is identified as an important enzyme in the estimation of the overall rate stages of acid biosynthesis. A plant that has been pollinated by itself is split into flowers and flowers, and the rate of seed formation is important. This year's study was carried out for the purpose of analyzing the effects of drug cleavage on drug production. DAD1::GUS fusion gene analysis of time of introduction and development The fruit, the flower, the bud, the flower, the flower, the bud, the flower, the flower, the flower. DAD1 gene development period is the same as the dehydration period of the drug chamber, and the acid absorption of the flower cell is promoted, and the drug release of the flower cell is controlled. A sudden change in the number of flowers (flower elongation) and the number of flowers (flower elongation) is presumed to promote the elongation of flower cells. As a result of the above, the flower is elongated and the flower is opened. This is the first time that a child has been born.そのうちの1个の原因遗伝子はOPDA reductaseであった。