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葉緑体局在型グルタミン合成酵素による光呼吸調節機構の解明と環境耐性植物の育成

阐明叶绿体定位谷氨酰胺合成酶的光呼吸调节机制以及环境耐受植物的开发

基本信息

批准号：
05266217
负责人：
竹葉剛
金额：
$ 1.73万
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1)CO_2を含まない空気中で強光照射すると、タバコ葉は24時間後には褐変化するが、MSOやINH(isonicotinic acid hydrazide;glycine decarboxylase complexとaminotransferaseの阻害剤)存在下で光呼吸経路を止めると、わずか5時間で褐変化する。このことは光呼吸経路の回転により光傷害が起きにくくなっていることを示している。2)上述の方法でいくつかの植物の光傷害の受け易さを比較すると、カボチャ・トマトは強光に相当強いこと、キュウリ・レタス・ミツバは極めて弱いこと、タバコ・インゲンマメはそれらの中間であること、が分かった。これらの植物は光呼吸経路を止めると、いずれも4〜5時間で褐変化するので、強光に対する強さは光呼吸系の活性に対応していると考えられる。3)上記植物葉のGS2含量をウエスタン法で比較すると、カボチャ・トマトではGS2量が極めて多いこと、キュウリ・レタス・ミツバでは極くわずかしか含まれていないこと、タバコ・インゲンマメはそれらの中間であること、が分かった。すなわち、これらの植物では、GS2量と光呼吸活性と強光耐性との間に明瞭な相関があることが分かる。4)35S,ダブル35S,rbcSのプロモーターにイネGS2cDNAを連結してタバコに遺伝子導入し、得られた形質転換植物の種子から発芽した植物についてGS2量を比較すると、ダブル35Sプロモーターのものが最もGS2量が高かった。この植物について強光照射実験を行うと、GS2量の高い植物は対照区のものと比較して、明らかな耐性を示した。

1) In the presence of CO_2, the photorespiratory pathway was browned after 24 hours of intense light irradiation, and after 5 hours of browning in the presence of MSO and INH(isonicotinic acid hydrate;glycine decarboxylase complex aminotransferase). This is the first time that light has been emitted. 2)The above methods are used to compare the vulnerability of plants to light damage. The plant is resistant to light respiration and browning in 4 to 5 minutes. The plant is resistant to strong light and activity of the photorespiratory system. 3)The content of GS2 in the leaves of the plant is recorded as follows: GS2 content, photorespiratory activity, strong light tolerance, and correlation between GS2 content and photorespiratory activity. 4) 35S, 35S,rbcS and GS2 cDNA are linked to each other, and the GS2 content of seeds of plants with different morphological characteristics is higher than that of seeds of plants with different morphological characteristics. These plants are exposed to strong light, and the GS2 content of the plant is higher than that of the light.