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サーマルイメージング法を用いた植物の二酸化炭素センサーとシグナル伝達因子の探索

使用热成像方法探索植物二氧化碳传感器和信号转导因子

基本信息

批准号：
18657018
负责人：
射場厚
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18657018/
关键词：
バイオテクノロジーバイオマス植物シグナル伝達環境

项目摘要

気孔が開くと、蒸散量が上昇し、気化熱が奪われるため葉面温度が低下する。逆に閉じると、葉面温度は上昇する。この原理により、高感度サーモグラフィーを用いて葉温測定を行うことにより、間接的に気孔開度変化を調べることができる。この系を用いて二酸化炭素濃度依存的な葉温変化に異常を持つシロイヌナズナ突然変異体のスクリーニングを行い、低二酸化炭素濃度条件下で高温を示す変異株ht1(high leaf temperature mutant 1)を単離した。ht1は二酸化炭素濃度変化に伴う気孔の応答性が消失していた。また、葉面温度における二酸化炭素応答性は気孔開度測定、気孔コンダクタンスの測定により、二酸化炭素濃度依存的な気孔開度変化と一致した。この変異における二酸化炭素濃度への応答特異性を検証するため、気孔開口を誘導する青色光やカビ毒フシコクシン、乾燥ストレスによる気孔閉鎖反応を誘導する植物ホルモンであるアブシジン酸に対する応答性を調べた。その結果、ht1において、これらの刺激に対する応答性は損なわれていないことが明らかとなった。また、この原因遺伝子HT1は新規のタンパクキナーゼをコードしており、同遺伝子のプロモーターとレポーター遺伝子であるGUSとの融合遺伝子を導入した形質転換植物における解析により、葉組織において孔辺細胞特異的な発現をしていることが明らかとなった。ht1の変異はドメインIII,IVの一部の欠損を引き起こす変異であった。このような変異を導入した遺伝子を用いてタンパク質を人為的に合成させ、in vitroでキナーゼアッセイを行ったところ、ht1の変異を導入したものでは活性が完全に消失した。また、キナーゼ活性の欠損を引き起こす改変HT1遺伝子を過剰発現させたドミナントネガティブ型形質転換植物は、ht1変異体と同様、二酸化炭素応答性が低下していた。

The holes are open, the evaporation increases, and the leaf surface temperature decreases. The temperature of the leaf surface rises when the temperature of the leaf surface rises. The principle of this method is to measure the temperature of the leaves with high sensitivity and to adjust the opening of the holes indirectly. This is due to the presence of carbon dioxide concentration-dependent changes in leaf temperature, which are characterized by abrupt changes in leaf temperature, and high temperature changes in plant ht1 (high leaf temperature mutant 1) at low carbon dioxide concentrations. HT1: The carbon concentration of the two acids changes, and the reactivity of the pores disappears. For example, the temperature of the leaf surface is different from that of the carbon surface, and the pore opening is different from that of the carbon surface. The difference in the concentration of carbon dioxide and its response specificity is detected by fluorescence and pore opening induction. The response of plants to carbon dioxide is modulated by fluorescence and pore closing reaction. The results, ht1, ht 2, ht 3, ht 4, ht The fusion gene HT1 was introduced into the plant with morphological change, and the cell specific expression of the leaf tissue was analyzed. The difference between ht1 and ht 3 is due to the difference between ht 1 and ht 4. The difference between the two groups is completely lost. The loss of activity of HT1 gene was caused by the change of HT1 gene expression, and the change of HT1 gene expression was caused by the change of HT1 gene expression and the change of HT1 gene expression.