二成分系を介したイネ花芽形成信号情報伝達経路の解明

通过双组分系统阐明水稻花芽形成信号传递途径

基本信息

批准号：
15031226
负责人：
井澤毅
金额：
$ 3.58万
依托单位：
National Institute of Agrobiological Sciences
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、新規なイネ花芽形成関連遺伝子Ehd1遺伝子を単離し、二成分系信号伝達系で働くと考えられるBタイプレスポンスレギュレータ(B-RR)をコードしていることを明らかとした(Doi et al.,2004)。イネとシロイヌナズナのゲノム上にあるすべてのB-RRを使い、系統樹を作成したところ、Ehd1はイネに特異的なB-RRで、シロイヌナズナには対応する遺伝子が存在しないことが明らかとなった。また、Ehd1遺伝子は進化上保存された花芽形成調節キー遺伝子であるHd1が欠損した遺伝背景であるT65でも機能することを証明した。これらのことから、イネにはシロイヌナズナにはない光周性花芽形成経路が存在することが示唆された。さらに、これまでに同定された花芽形成関連遺伝子の発現を解析し、マイクロアレイ解析も行い、Ehd1の下流で働く遺伝子を約20個、同定した。その中には花芽形成に関与すると考えられるFT相同遺伝子が4つ、MIKCタイプのMADSbox遺伝子が3つ、含まれていた。加えて、機能的なHd1により、短日条件でのEhd1の発現が部分的にではあるが、正に制御され、逆に、長日条件では負に制御されることが明らかとなり、Ehd1遺伝子はHd1の下流に存在し、Hd1以外の経路とHd1経路の両方の信号を受けて発現することが示された。また、フィトクロム系によって、短日、長日共に、発現抑制をうけ、赤色光下ではEhd1が発現しないことや、さらに、イネの開花を促進する能力のある青色光下でEhd1の発現が誘導され、Ehd1を介して、青色光が、花芽形成スイッチ遺伝子であるHd3aを誘導することも明らかにした。

我们分离了一个新型的稻芽形成基因EHD1，发现它编码了B型反应调节剂（B-RR），该响应调节剂（B-RR）被认为在两个组件信号系统中起作用（Doi等，2004）。使用所有B-RRS在水稻和拟南芥的基因组上，我们创建了一个系统发育树，揭示了EHD1是针对水稻的B-RR，并且拟南芥没有相应的基因。我们还证明了EHD1基因在T65中也起作用，T65是一种遗传背景，其中HD1（一种用于控制花芽形成的进化保守的关键基因）是不足的。这些结果表明，大米具有拟南芥中未发现的光周期花芽形成途径。此外，分析了先前鉴定的花蕾形成基因的表达，并进行了微阵列分析，并鉴定了大约20个在EHD1下游运行的基因。其中包括四个FT同源基因，这些基因被认为与花芽形成和三个MIKC型MADSBOX基因有关。此外，功能性HD1表明，尽管部分在短日条件下EHD1的表达受到积极调节，并且反之，在长期条件下对负面调节，表明EHD1基因位于HD1的下游，并通过从非HD1和HD1 PATHERAYE接收信号表达。还发现，植物色素系统在短时间内和漫长的日子都抑制了表达，并且在红光下不表达EHD1，并且在蓝光下诱导EHD1，它具有促进大米开花的能力，而蓝光诱导了HD3A，它是花芽形成开关基因的HD3A。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Kaneko, M., Inukai, Y, m, Ueguchi-Tanaka, M., Itoh, H., Izawa, T., Kobayashi, Y., Hattori, T., Miyao, A., Hirochika, H., Ashikari, M., Matsuoka, M.: "Loss-of-function mutations of the rice GAMYB gene impair α-amylase expression in aleurone and flower deve

Kaneko, M.、Inukai, Y, m、Ueguchi-Tanaka, M.、Itoh, H.、Izawa, T.、Kobayashi, Y.、Hattori, T.、Miyao, A.、Hirochika, H.、Ashikari, M., Matsuoka, M.：“水稻 GAMYB 基因的功能缺失突变会损害糊粉层和花发育中的 α-淀粉酶表达