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フェニールプロパノイド合成系鍵酵素遺伝子の器官特異的発現と環境シグナル応答

苯丙素合成系统关键酶基因的器官特异性表达及环境信号反应

基本信息

批准号：
07270216
负责人：
山田哲治
金额：
$ 1.73万
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

项目摘要

植物のフェニールプロパノイド二次代謝経路はアントシアニン色素、リグニンを中心とする細胞外皮の構築、紫外線毒の吸収、あるいは病原菌の攻撃に対するファイトアレキシン合成など、多岐にわたる機能を果たしている。エンドウ・フェニールプロパノイド合成系の重要な鍵酵素、フェニールアラニンアンモニア・リアーゼ(PAL)およびカルコン合成酵素(CHS)をコードする遺伝子は多重遺伝子ファミリーを形成しているが、それぞれのメンバーの植物各器官および組織特異的発現、あるいは外的環境要因による遺伝子発現調節機構に関しては未知の部分が多い。本研究では、色素生産やストレス応答において特に重要な役割を担うフェニールプロパノイド二次代謝合成系の鍵酵素をコードするPAL遺伝子、およびCHS遺伝子をモデルとして、多重遺伝子ファミリーの各メンバーの植物各器官・組織特異的発現に関わる制御領域を同定するとともに、鍵となる制御タンパク質をコードする遺伝子を単離して、フェニールプロパノイド二次代謝経路を支配する遺伝的制御プログラムを分子生物学的に解析することを目的としている。以下に成果の概要を列記する。1. 遺伝子改変プロモータを用いたLoss of functionの実験結果から、PSPAL1遺伝子5′-プロモータ領域に含まれるエリシターによる発現誘導応答に必要なシス因子として、box1 (L-box) ,box2 (P-box) ,box4 (AT-box)があげられた。このことはbox2とbox4を2-4ユニット繰り返し配列で繋いだキメラ・プロモータを用いたGain of function実験からも更に裏付けられた。これらのシス因子は単独ではプロモータ活性化に及ぼす効果が少なく、協調的に働いていると予想された.2. 上記トランジエントアッセイの解析に加え、box1 (L-box) ,box2 (P-box) ,box4 (AT-box)各ボックスシークエンスを除去した遺伝子改変プロモータをGUSレポータ遺伝子に連結したpBI系遺伝子組換えプラスミドをタバコに導入し、トランスジェニックタバコにおけるin planta loss of function実験を行った.その結果、これらのボックスシークエンスは、エリシターやUV照射による発現誘導応答に必要であるばかりでなく、basalなPSPAL1,PSPAL2プロモータの発現にも影響を及ぼすことが明らかとなった.現在、これらのボックスシークエンスの器官・組織特異的発現に果たす役割を検討している。

Plant's secondary metabolism pigments, リグニンを center and cell outer skin structure, purple Absorption of external poison, attack of pathogenic bacteria, synthetic synthesis of pathogenic bacteria, and multifunctional function of fruit. An important key enzyme of the エンドウ・フェニールプロパイド synthesis system, フェニールアラニンアンモニア・リアーゼ(PAL)およびカルコンsynthetic enzyme(CHS)をコードする伝子はmultiple Tissue specific for each organ of the plant. The external environment is mainly due to the unknown parts of the adjustment mechanism and the external environment. This study focuses on the key enzymes of the secondary metabolism and synthesis system of the pigment production system.をコードするPAL legacy 伝子, およびCHS legacy 伝子をモデルとして, multiple legacy 伝子ファミリーのeach メンバーの plant various organs・Organization-specific 発appears, the control field is closed, the key is controlled, the key is controlled, the quality is controlled, and the key is controlled.ニールプロパノイドSecondary metabolism 経路をDomination する伝的control プログラムをにanalytical purpose of molecular biology としている. A summary of the results is listed below. 1. Lost of functionの実験RESULTSから、PSPAL1 legacy 伝子5′-プロモータ区に contain まれるエリシターによる発 now induced response にNecessary なシスfactor として、box1 (L-box) ,box2 (P-box) ,box4 (AT-box)があげられた. Gain of function実験からも上に里发けられた.これらのシス Factor は単 Independent ではプロモータ Activation に and ぼす effect が小なく, coordinated に働いていると yu want された.2. The analysis of the above mentioned Torotech, box1 (L-box), box2 (P-box), box4 (AT-box) Each ボックスシークエンスを Remove the した伝子 change the プロモータをGUS レポータ伝子にLinked BI system legacy subgroup exchange えプラスミドをタバコに imported し, トランスジェニックタバコにおけるin planta loss of function実験を行った.そのRESULT、これらのボックスシークエンスは、エリシターやUV irradiation is necessary for inducing response, basal PSPA L1,PSPAL2プロモータの発成にも Impactを和ぼすことが明らかとなった.Now,これらのボックスシークエンスのorgan・tissue-specific 発 appear に Fruit たす丒検曰している.