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植物の葉における斑入りと環境適応

植物叶子的杂色与环境适应

基本信息

批准号：
19657017
负责人：
坂本亘
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、植物における斑入り突然変異が個体レベルでの光合成としては負に働くか、環境適応に有利に働く場合があることを実証する実験をモデル植物で試みた。特に、環境適応の1つとして斑入りが「病害抵抗性」を示す可能性について萌芽的研究を行った。これまでの研究で、代表者らが解析を進めているシロイヌナズナの斑入り変異var2では光化学系IIの維持に必要な葉緑体プロテアーゼが欠損しており、その結果として葉緑体に高レベルの活性酸素を蓄積することを明らかにしている。昨年度は、これらの活性酸素が病原細菌への抵抗性に関与するかどうかをP. syringae pv tomato DC3000を用いて調べ、野生型に比べ、病原細菌の増殖が抑制されることが明らかとなった。今年度は、これらの抵抗性の原因として斑入り変異では自然免疫の活性化が起きている可能性、葉緑体の活性酸素自身がDC3000への抵抗性に寄与する可能性について調べた。自然免疫活性化の指標となるPR1遣伝子の発現上昇がvar2の葉で観察されず、またこれらの活性化に関わるシグナル因子であるサリチル酸の上昇も見られなかった。他の遺伝子発現の変化もマイクロアレイ等で解析したところ、やはり自然免疫活性化に関する遺伝子発現上昇を支持する結果は得られなかったが、var2の斑入り葉では活性酸素消去系に関わる遺伝子発現が上昇していることが明らかとなった。特に斑入りの白色組織でSODなどの消去系酵素が働いており、抵抗性に寄与する可能性も示唆された。一方で、斑入りを示さない光化学系II酸素発生系複合体に関する突然変異体でも活性酸素が蓄積し、var2よりは弱いがDC3000に抵抗性を示す結果が得られたことから、葉緑体の活性酸素が自然免疫系を活性化するよりもむしろ、葉緑体で蓄積する活性酸素が直接病原細菌に毒性を示す可能性が示唆された。

This study では, plant における spot into り suddenly - different が individual レベルでの photosynthetic としては negative に働くか, the environment comfortable 応に favorable に働く occasions があることを card be する be 験をモデル plant で try みた. に, environment, optimal 応の 1 つとして spot into りが "disease resistance" をす possibility in についを line of the burgeoning てった. これまでの research で, representatives らが parsing を into めているシロイヌナズナの spot into り - different var2 では maintain light chemistry II のにな necessary chloroplasts プロテアーゼが owe loss しており, その results として chloroplast に high レベルをの acid active element accumulation することを Ming らかにしている. Yesterday annual は, これらの acid active element が pathogenic bacteria への resistance に masato and するかどうかを p. syringae pv tomato DC3000 を with いてべ, wild type にの raised than べ, pathogenic bacteria colonization が inhibit されることが Ming らかとなった. Our は, これらの resistance の reason として spot into り - different では natural immune の activeness が up きている possibility and chloroplast の active acid, own が DC3000 への resistance に send する possibility について adjustable べた. Natural immune activation の index となる PR1 son sent 伝の発 now rising が var2 の leaf で観 examine されず, またこれらの activeness に masato わるシグナル factor であるサリチル acid rise のも see られなかった. He の heritage 伝 son 発の now - the もマイクロアレで analytical techniques, such as イしたところ, やはり natural immune activation に masato する heritage 伝 son 発 now rising を support する results らはれなかったが, var2 の spot into り leaf では active acid is elimination に masato わる heritage 伝 son 発 now rising がしていることが Ming らかとなった. The に spots in the white tissue of the, でSODな <e:1>, <s:1>, the elimination of the enzyme が, <s:1> てお, てお, and resistance に are associated with the する possibility of suggesting された. Party で, spot りを shown さない light chemistry II acid element 発 raw is a complex に masato する suddenly - variant でも active acid accumulation しが, var2 よりは weak いが DC3000 に resistance を shown す results らがれたことから, chloroplast の acid active element が natural immune system を activeness するよりもむしろ, accumulation of chloroplast でする active acid Youdaoplaceholder0 direct pathogenic bacteria に toxicity を indicates す possibility が indicates された.