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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15031226/
• 关键词: 光周性花芽形成; イネ; 二成分系信号伝達系; レスポンスレギュレータ; 比較生物学; 短日植物; 概日時計; 光信号伝達; レスポンスレギュレーター; 光周性; 花芽形成; MADS box遺伝子; FT遺伝子

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。

I 々 は, new rules な イ ネ flower bud formation masato even heritage 伝 child Ehd1 but 伝 を 単 from し, two component signal 伝 da で 働 く と exam 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 Ming ら か と し た (Doi et al., 2004). イ ネ と シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の ゲ ノ ム on に あ る す べ て の B - RR を tree を い, system made し た と こ ろ, Ehd1 は イ ネ に specific な B - RR で, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に は 応 seaborne す る posthumous son 伝 が exist し な い こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, Ehd1 but 伝 は evolutionary save さ れ た flower bud formation regulation キ ー posthumous son 伝 で あ る Hd1 が owe loss し た heritage 伝 background で あ る T65 で す も function る こ と を prove 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 weeks sexual light flower bud formation 経 road が exist す る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に, こ れ ま で に with fixed さ れ た flower bud formation masato even heritage 伝 son の 発 now を analytical し, マ イ ク ロ ア レ イ parsing も い, Ehd1 の obscene で 働 く posthumous son 伝 を about 20, with し た. In そ の に は flower bud formation に masato and す る と exam え ら れ る FT same heritage 伝 が 4 つ, MIKC タ イ プ の MADSbox heritage 伝 が 3 つ, including ま れ て い た. Add え て, functional な Hd1 に よ り, short day conditions で の Ehd1 の 発 presently が part に で は あ る が, positive に suppression さ れ, inverse に, long day conditions で は negative に suppression さ れ る こ と が Ming ら か と な り, Ehd1 but 伝 は Hd1 の obscene に し, Hd1 outside の 経 road と Hd1 経 road の struck party の signals を け て 発 now す る こ Youdaoplaceholder0 shows された. ま た, フ ィ ト ク ロ ム department に よ っ て, short day and long JCP に, 発 now suppression を う け, red light で は Ehd1 が 発 now し な い こ と や, さ ら に, イ ネ の flowering を promote す る ability の あ る cyan light で Ehd1 の 発 now が induced さ れ, Ehd1 を interface し て, cyan light が, flower bud formation ス イ ッ チ heritage 伝 son で あ る Hd3a Youdaoplaceholder0 induces する する と ら ら に た た.

项目成果

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

Ehdl, a B-type response regulator in rice, confers short-day promotion of flowering and controls FT-like gene expression independent

Ehdl 是水稻中的一种 B 型反应调节剂，可促进短日照开花并独立控制 FT 样基因表达

• 发表时间: 2004
• 期刊: Genes & Development 18
• 作者: Doi K;Izawa T et al.
• 通讯作者: Izawa T et al.

Phytochrome mediates the external light signal to repress FT orthologs in photooeriodic flowering of rice

光敏色素介导外部光信号抑制水稻光敏开花中的 FT 直系同源物

• 发表时间: 2002
• 期刊: Genes & Development 16
• 作者: Doi K;Izawa T et al.;Kaneko M et al.;Izawa et al.;井澤 毅;Izawa T et al.
• 通讯作者: Izawa T et al.

Isolation of rice genes possibly involved in the photoperiodic control of flowering by a fluorescent differential display method

• DOI: 10.1093/pcp/pcf059
• 发表时间: 2002-05-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Hayama, R;Izawa, T;Shimamoto, K
• 通讯作者: Shimamoto, K

Loss-of-function mutations of the rice GAMYB gene impair α-amylase expression in aleurone and flower development

• DOI: 10.1105/tpc.017327
• 发表时间: 2004-01-01
• 期刊: PLANT CELL
• 影响因子: 11.6
• 作者: Kaneko, M;Inukai, Y;Matsuoka, M
• 通讯作者: Matsuoka, M