葉緑体局在型グルタミン合成酵素による光呼吸環境適応の分子機構

叶绿体定位谷氨酰胺合成酶适应光呼吸环境的分子机制

基本信息

批准号：
04273215
负责人：
竹葉剛
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.methionine sulfoximine(MSO、1mM)をタバコの葉切片に与えて、光を照射すると、強光下では2日ほどで、葉は白変し、細胞は死滅した。与えても暗黒においたものや、水対照区のものは、もとのまま緑色のままであった。MSOを弱光下でも、低温では、約一週間でMSO処理区のタバコ葉切片は白変化した。これは、MSO処理によりGS2活性が阻害され、光呼吸経路が回転しなくなり、その結果、photoinhibitionの状態が続き、活性酸素の消去系のみでは、活性酸習を消去しきれくなった、ためと解釈できる。2.MSOの存在しない場合でも、強光下では除々にアンモニアが蓄積し、3日ほどで、タバコ葉切片は白変化した。これは、その葉片中のGS2活性が、光強度に対して十分に高くなく制限となっており、したがって、光呼吸経路が十分には回転できず、上記1と同じ現象が進行した、と解釈できる。3.上記タバコ葉切片の白変化に先立ち、強光下では、アンモニアの蓄積、photoinhibition、タンパク質量の減少、が観察された。4.イネGS2cDNAを35Sプロモーターにつなぎ、Tiベクターを用いて、タバコに遺伝子導入した。得られた10数個の形質転換タバコのクローンについて、レタスGS抗体を用いてWesternを行うと、GS2の発現量は、対照区の約2倍に増加したもの、ほとんど変化のないもの、むしろ減少しているもの、が得られた。GS2の発現量が対照区の2倍に増加したタバコについて、強光下での光障害の受けやすさ、を比較すると、明らかに対照区よりも光障害の出るのが遅れることが観察された。したがって、GS2の発現量を増加させると、光呼吸能が高まり、その結果光障害を受けにくくなることは、少なくとも、ある範囲内において成立する現象であることが確認できた。

1。将甲二氨酸磺胺胺（MSO，1mm）施加到烟叶切片上，并用光照射。叶子变白，细胞在强光下大约2天内死亡。即使给予，在黑暗中的人和水控制区域的人仍然保持绿色。即使在低光和低温下，MSO处理区域中的烟叶切片在大约一周内变为白色。这可以解释是由于MSO处理抑制GS2活性的结果，防止光呼吸途径旋转，因此，光抑制状态继续进行，仅活性氧擦除系统就可以完全消除活性酸习惯。 2。即使在没有MSO的情况下，氨也逐渐在高光下积聚，大约3天后，烟叶切片改变了白色。这可以解释为叶片片段中的GS2活性对于光强度不足，因此光呼吸途径不能充分旋转，从而导致与上面进展的1相同的现象。 3。在高光下观察到烟叶切片的白色变化，氨积累，抑制抑制和蛋白质含量。 4。将水稻GS2 cDNA连接到35S启动子，并使用Ti载体将基因转移到烟草中。当用生菜GS抗体对十个转化的烟草的产生克隆进行西部抗体进行，GS2表达水平的增加是对照或更改的两倍，或者降低了。当比较在烟草高光下对光毒的敏感性时，GS2的表达水平的增加是对照组的两倍，因此观察到与对照组相比，光毒气明显延迟了。因此，已经证实，增加GS2的表达水平会提高光呼吸能力，因此，很难遭受光毒化的困扰，这至少在一定范围内。