青色光受容体フォトトロピンに制御される葉の横伸展の分子機構の解明

蓝光受体向光素控制侧叶伸展的分子机制的阐明

• 批准号: 20061012
• 负责人: 木下 俊則
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Nagoya 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20061012/
• 关键词: 気孔; 青色光; フォトトロピン; プロトンポンプ; リン酸化; シグナル伝達

フォトトロピンは、N末端側に発色団を結合する2つのLOVドメイン、C末端側にセリン/スレオニンキナーゼドメインを有する植物特有の青色光受容体である。これまでの研究により、フォトトロピンは、光屈性、葉緑体光定位運動、気孔開口と葉の横伸展を制御することが明らかとなっているが、これら諸反応の分子機構については不明の部分が多い。そこで本研究では、葉の横伸展が起こらず下向きにカールしたロゼット葉を持ち、青色光による気孔開口が起こらないフォトトロピン2重変異体(phot1 phot2)に対してEMS処理した植物体より、野生株と同様に葉が横伸展し、気孔が顕著に開口する突然変異体のスクリーニングを行い、その原因遺伝子を明らかにすることによって、フォトトロピンに制御される葉の横伸展と気孔開口の分子機構の解明を進めてきた。本スクリーニングにより単離したdb10-2変異体について解析を進めた結果、早咲きの表現型を示すdb10-2変異体の原因遺伝子はELF3(Early Flowering 3)であること、また、この変異体では孔辺細胞の細胞膜H+-ATPaseの発現量はphot1 phot2二重変異体と同様なものの、常にC末端がリン酸化され、活性化状態にあるため、気孔が顕著に開口していることが明らかとなった。さらに、この変異体では、花芽形成においてELF3の下流因子として機能することが知られているフロリゲンFTが孔辺細胞を含め植物体全体で顕著に高まっていることがわかり、FTが、葉の横伸展や気孔開口においても新奇の機能を有していることが示唆された。今後は、FT形質転換植物を作製し、葉の横伸展や気孔開口における機能を明確したい。

Plant specific cyan photoreceptors are present in the two LOV receptors on the N-terminal side and on the C-terminal side. The molecular structure of chloroplasts, photoflexibility, chloroplast photopositioning, pore opening and leaf lateral extension are unknown. In this study, the horizontal extension of leaves and leaves was started, and the downward direction of leaves and green light were started.(phot1 phot2) For EMS treatment, the molecular mechanism of leaf lateral extension and pore opening in plants, wild plants and the same type of plants was analyzed. This article reviews the results of the analysis and phenotypes of the variant db 10 - 2 and the causes of the variant ELF3.(Early Flowering 3) The amount of H+-ATPase produced in the cell membrane of the pore side cell is different from that of the pore side cell. The activity of H+-ATPase is different from that of the pore side cell membrane. In addition, in the process of flower bud formation, ELF3 downflow factor and its function can be detected by FT and pore cell, and the whole plant body can be expanded by FT and leaf horizontal extension and pore opening. From now on, the function of FT type change plant is clear, and the horizontal extension of leaf is clear.

项目成果

気孔開度変異体scs1の原因遺伝子同定と機能解析

气孔孔径突变体scs1致病基因的鉴定及功能分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 木下俊則;森本小百合;小野奈津子;井上晋一郎;中野雄司;島崎研一郎
• 通讯作者: 島崎研一郎

気孔が顕著に開口したftd2変異体の原因遺伝子の同定と表現型の解析

气孔明显开放的ftd2突变体致病基因鉴定及表型分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 曽田翠;島崎研一郎;木下俊則
• 通讯作者: 木下俊則

Blue light-induced autophoshporylation of phototropin is a primary step for signaling

蓝光诱导的向光素自磷酸化是信号转导的第一步

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105
• 作者: Inoue S;Kinoshita T;Matsumoto M;Nakayama K;Doi M;Shimazaki K.
• 通讯作者: Shimazaki K.

葉の重量変動を指標にした気孔開度変異体の単離と原因遺伝子の同定

以叶重波动为指标分离气孔孔径突变体并鉴定致病基因

• 发表时间: 2008
• 作者: 曽田翠;島崎研一郎;木下俊則
• 通讯作者: 木下俊則

気孔孔辺細胞における青色光シグナル伝達系の解析

气孔保卫细胞蓝光信号转导系统分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 曽田翠;島崎研一郎;木下俊則;木下俊則
• 通讯作者: 木下俊則