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光化学系2遺伝子を改変したクラミドモナス葉緑体変異株の光ストレス耐性の解析

光系统2基因修饰衣藻叶绿体突变体的光胁迫耐受性分析

基本信息

批准号：
07251212
负责人：
高橋裕一郎
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Okayama 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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07251212/
关键词：
Chlamydomonas reinhardtii 光合成葉緑体形質転換光化学系II psbI psbK psbT

项目摘要

光化学系II複合体には葉緑体遺伝子にコードされ,チラコイド膜を一回だけ貫通する小型のサブユニットがいくつか存在する.本研究では,光化学系II複合体の小型のサブユニットをコードする葉緑体のpsbI,psbK,psbT遺伝子の機能を研究するため,それぞれ失活させた葉緑体形質転換株を緑藻クラミドモナス(Chlsmydomonas reinhardtii)から作出し,その光合成活性や光ストレス耐性などを解析した.(1)psbI遺伝子を失活させた形質転換株は光合成的にわずかに生育したが,野生株に比べその生育速度は著しく遅くかつ強光照射下では著しい生育阻害が観測された.さらに,光合成活性は野生株の10-20%に低下し,光化学系II複合体の蓄積量もそれに見合う程度に減少していた.したがって,psbI遺伝子産物は光化学系II活性に必須ではないが,複合体の正常な蓄積には重要であることが示された.(2)psbK遺伝子を失活させた形質転換株は光合成的に全く生育せず,光化学系II活性や複合体の蓄積はほとんど認められなかった.したがって,psbK遺伝子産物は光化学系IIに必須の成分で,特に複合体の正常な蓄積には不可欠であると結論された.(3)葉緑体ゲノムに保存されたORFの一つのycf8の産物に対する抗体を作りウエスタン分析を行ったところ,ycf8は光化学系II複合体の小型のサブユニットをコードしていることが分かり,psbTと名付けた.この遺伝子を失活させた形質転換株は光合成的に生育したが,強光照射下では生育は著しく阻害された.したがって,psbT遺伝子産物は光ストレス条件下で細胞が正常に生育ために必要な成分であると結論された.

Photochemical system II complex is composed of chloroplast gene, chloroplast membrane and small cell. In this study, the function of psbI,psbK,psbT genes in chloroplasts of photochemical system II complex was studied. The inactivation of chloroplasts was studied. (1)psbI gene inactivation, morphological change, photosynthesis, fertility, wild plant growth rate than the plant growth rate, strong light irradiation, fertility resistance. However, photosynthetic activity was 10-20% lower than that of wild plants, and the accumulation of photochemical system II complex was also decreased. The psbI gene product is essential for photochemical system II activity, and the normal accumulation of the complex is important. (2)PSbK gene inactivation, morphological change, photosynthesis, accumulation of photochemical system II active complex. The psbK gene products are essential components of photochemical system II, and the normal accumulation of special complexes is indispensable. (3)Chloroplast preservation of ORF of a product of ycf8 for antibody analysis of small size of ycf8 photochemical system II complex. The seeds were inactivated by light, and the plants were damaged by strong light. PsbT gene products are essential components for normal cell growth under light conditions.