高等植物の温度適応におけるω-3脂肪酸不飽和化酵素の役割とその発現制御機構

ω-3脂肪酸去饱和酶在高等植物温度适应中的作用及其表达调控机制

• 批准号: 06259214
• 负责人: 射場 厚
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyushu 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06259214/
• 关键词: シロイヌナズナ; 脂肪酸不飽和化酵素; 低温耐性植物; 分子育種; 光合成; 葉緑体

シロイヌナズナから単離した葉緑体局在型ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子(FAD7)をカリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターにつなぎ,形質転換タバコで過剰発現させたところ,葉において全脂肪酸に占めるトリエン脂肪酸(18:3+16:3)の割合を60%から70%までおよそ10%増加させることができた。また,トリエン脂肪酸の増加は,MGD,DGD,PG,SLなど主要な葉緑体の脂質分子種すべてにおいて見られた。このようなトリエン脂肪酸の増加がタバコの低温適応能力に及ぼす効果を調べるために,25℃で生育させた植物体に連続光照射下で1℃7日間の低温処理を行ない,その後の生育(25℃)について,野生株と形質転換タバコとの比較を行なった。このような低温ストレスを与えた野生株の成熟葉には傷害は起きなかったが,幼葉はその後の成長が著しく阻害され,半数以上の植物体においてクロロシスが見られた。また,クロロシスは暗黒中で低温ストレスを与えても生じないことから,光依存性の傷害であることがわかった。一方,形質転換タバコでは,成熟葉と幼葉のどちらも低温処理を行なっていない植物の葉と同様の成長を示し,クロロシスもほとんど見られなかった。野生株と形質転換タバコにおいて,葉の成長に伴う脂肪酸の不飽和度の変動を調べると,ともに幼葉の段階ではトリエン脂肪酸の含量は少なく,葉が伸長する(すなわち成熟する)につれて増加することがかわった。しかし,形質転換タバコの場合,トリエン脂肪酸の含量は,葉の伸長のほぼ全ての段階で野生株に比べ10%程度高いことがわかった。これらの結果は,野生株の幼葉で生じた低温ストレスによる成長阻害やクロロシスはトリエン脂肪酸の含量が低いことに起因していることを示している。よって,葉緑体局在型ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子を導入することにより,トリエン脂肪酸含量を増加させることができれば,高等植物の低温適応能力を向上させることが可能であると考えられる。

シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ か ら 単 from し た bureau of chloroplasts in enzyme type omega-3 fatty acids unsaturated heritage 伝 child (FAD7) を カ リ フ ラ ワ ー モ ザ イ ク ウ イ ル ス 35 s プ ロ モ ー タ ー に つ な ぎ, form quality planning in タ バ コ で before turning 発 now さ せ た と こ ろ, leaf に お い て に all fatty acids accounted for め る ト リ エ ン fatty acids (and +) us の Combine を60% ら70%までおよそ10% increase させる た とがで た た. ま た, ト リ エ ン fatty acids の raised は, MDGS, DGD, PG, SL な ど main な chloroplast の lipid molecules of す べ て に お い て see ら れ た. こ の よ う な ト リ エ の raised ン fatty acids plus が タ バ コ の ability to low temperature optimum 応 に and ぼ す unseen fruit を adjustable べ る た め に, 25 ℃ で fertility さ せ た plant に even 続 light under 7 day の で 1 ℃ low temperature 処 Richard を line な い, そ の の after birth (25 ℃) に つ い て, wild strains と form quality planning in タ バ コ と の is line を な っ た. こ の よ う な cryogenic ス ト レ ス を and え た wild strains の mature leaves に は injury は き な か っ た が, young leaves は そ の の が growth after the し く resistance against さ れ, more than half の plant に お い て ク ロ ロ シ ス が see ら れ た. ま た, ク ロ ロ シ ス は で ス at low temperature in dark black ト レ ス を and え て も raw じ な い こ と か ら, light dependence の damage で あ る こ と が わ か っ た. Side, form quality planning in タ バ コ で は, mature leaves と younger leaves の ど ち ら も cryogenic 処 Richard line を な っ て い な い の と leaves with others の growth を し, ク ロ ロ シ ス も ほ と ん ど see ら れ な か っ た. Wild strains と form quality planning in タ バ コ に お い て, leaves grow の に with う の の unsaturation fatty acids - motion を べ る と, と も に younger leaves の Duan Jie で は ト リ エ ン fatty acid content of の は less な く, leaf が elongation す る (す な わ ち mature す る) に つ れ て raised plus す る こ と が か わ っ た. し か し, form quality planning in タ バ コ の occasions, ト リ エ は の ン fatty acids content, leaf の elongation の ほ ぼ full て の Duan Jie で high degree of wild strains に than べ 10% い こ と が わ か っ た. は こ れ ら の results, wild strains の young leaves で じ た cryogenic ス ト レ ス に よ る growth resistance against や ク ロ ロ シ ス は ト リ エ の ン fatty acids content が low い こ と に cause し て い る こ と を shown し て い る. よ っ て, bureau of chloroplasts in enzyme type omega-3 fatty acids unsaturated heritage 伝 son を import す る こ と に よ り, ト リ エ ン を raised its fatty acid content with さ せ る こ と が で き れ ば, higher plants の ability to low temperature optimum 応 を upward さ せ る こ と が may で あ る と exam え ら れ る.