根寄生植物の発芽・吸器分化の情報伝達機構に関する研究

根寄生植物萌发及哈斯珀分化信息传递机制研究

• 批准号: 16658048
• 负责人: 米山 弘一
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16658048/
• 关键词: 根寄生植物; cAMP; 発芽; 情報伝達; プロテインキナーゼ; 発現解析; アデニレートシクラーゼ; ジベレリン

クロロフィルを持たず、栄養水分のすべてを宿主に依存する全寄生性根寄生植物ヤセウツボ(Orobanche minor)から、植物には存在しないとされているcAMP依存性プロテインキナーゼ(PKA)様遺伝子、PKA1、PKA2を単離した。PKA1、PKA2の部位別、時期別の発現解析を行った結果、PKA1は種子の前培養(コンディショニング)後期から発現し始め、発芽後その発現量が徐々に低下した。一方PKA2は種子には発現しておらず、花茎、花(蕾)など、生長の盛んな組織に特異的に発現していた。以上のことから、PKA1とPKA2はそれぞれ、発芽および細胞増殖・伸長に関与しているものと考えられた。PKA1遺伝子を調節サブユニットと共に酵母細胞で発現させ、PKA1がプロテインキナーゼ活性を示すことを確認した。PKAの抗体作成とそれを用いた免疫染色による発現部位、時期の解析については現在検討中である。アデニレートシクラーゼやPKA阻害剤はヤセウツボの発芽、幼根伸長に対して阻害的に作用しているようであったが、恐らく種子への取り込みが悪く、明確ではなかった。今後、処理方法を変えて再検討する予定である。ヤセウツボ種子のcAMPレベルを定量した結果、PKA(特にPKA1)の発現量と極めて高い相関関係が認められた。また、種子を前培養中に光や高温に曝すと発芽率が低下し、その低下はジベレリン投与によって回復するが、cAMPレベルも発芽率に対応した変動を示した。以上のことから、ヤセウツボの種子発芽の制御に、PKAが重要な役割を担っていることが明らかとなった。今後、オロバンキ以外の寄生植物、さらには一般の植物について、発芽におけるPKAの関与の可能性を探る予定である。

Host-dependent holoparasitism root parasitism plant (Orobanche minor), plant existence, cAMP-dependent holoparasitism root parasitism (PKA), PKA1, PKA2. PKA1 and PKA2 were detected at different sites and stages. The results showed that PKA1 decreased gradually from the beginning of pre-seed culture to the end of germination. PKA2 has special characteristics in seed development, flower stem development, flower bud development and growth tissue development. PKA1 and PKA2 are related to cell proliferation and elongation. PKA1 gene expression in yeast cells and PKA1 gene expression in yeast cells PKA antibody production and use of immunostaining, detection site, time analysis, detection The effect of PKA inhibitor on bud development and root elongation is obvious. In the future, the treatment method will be changed and discussed again. The results of quantitative analysis of cAMP content in seeds and the correlation between PKA(especially PKA1) and cAMP content in seeds were analyzed. The germination rate decreased during the pre-culture period due to light and high temperature exposure, and the germination rate decreased due to the decrease in the concentration of cAMP and the recovery of cAMP. With the above discussion, it becomes clear that PKA will play an important role in controlling the emergence of seeds. In the future, the relationship and possibility of PKA between parasitic plants and ordinary plants will be explored.