イネPeroxidase遺伝子の構造および発現機構の解明

水稻过氧化物酶基因结构及表达机制的阐明

基本信息

批准号：
06760065
负责人：
伊藤浩之
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06760065/
关键词：
イネ(Oryza sativa L.)peroxidase 遺伝子構造形質転換植物遺伝子発現

项目摘要

高等植物のperoxidasesは病傷害に対する自己防衛反応、リグニン・細胞壁の合成などに関する重要な機能をもつと考えられている。すでに、イネ(Oryza sativa L.cv.Nipponbare)苗条より2種類のperoxidase cDNAsを単離し、それらの構造を解析した。Northern解析の結果、これらの遺伝子は根で恒常的に強く発現しているが、地上部では通常発現量が少なく、UV照射、障害処理およびエテフォン処理によりそれらの発現が強く誘導されることが明らかとなった。そこで、これらの発現特性を明らかにするために、まず両cDNAsに対応する遺伝子断片の単離を行った。各cDNAをプローブとして、約30万の組み換えファージからなるイネゲノミックライブラリーをスクリーニングし、それぞれ2個づつ陽性クローンを単離した。制限酵素地図の作成および塩基配列より、各cDNAに対応する2種類のperoxidase遺伝子を同定した。これらはいずれも3イントロン・4エクソンの構造をとっており、イントロンの挿入位置は両者とも同じであった。両遺伝子の翻訳開始点より上流のプロモーター領域に存在する既報のcis-因子の検索を行った結果、ストレス抵抗性に関与する多くの遺伝子で認められるエチレンに応答する因子、5^1-AGCCGCC-3^1、がいずれの遺伝子プロモーター領域にも存在した。このことは、Northern解析の結果と一致し、この因子が実際にここで単離したイネperoxidasesの発現にも働いている可能性を示すだけでなく、これらのperoxidasesがストレス抵抗性に関与する可能性があることを示唆した。さらに解析を進める上でプロモーター領域を削り込み、それらのプロモーターの活性およびストレス応答を調査する予定である。

较高植物中的过氧化物酶被认为具有重要功能，例如对疾病和损伤的自卫反应，以及木质素和细胞壁的合成。已经从水稻的芽（Oryza sativa L.cv。Nipponbare）的芽中分离出了两种类型的过氧化物酶CDNA，并且已经分析了它们的结构。北部分析表明，尽管这些基因在根部不断地表达，但它们通常以地下水平表达，并且它们的表达是通过紫外线照射，损伤治疗和乙甲疗法的强烈诱导的。因此，为了阐明这些表达特征，首先分离了与两个CDNA相对应的基因片段。使用每个cDNA作为探针，筛选了由约300,000个重组噬菌体组成的水稻基因组文库，并且每个分离了两个阳性克隆。通过创建限制酶图和核苷酸序列来鉴定与每个cDNA相对应的两种类型的过氧化物酶基因。所有这些都有三个内部和四个外年结构，并且内含子的插入位置对于两者都是相同的。由于在两个基因的翻译起始点上搜索了启动子区域中存在的先前报道的CIS因子，因此在两个基因启动子区域中都发现了许多涉及胁迫抗性基因的因子，这是对乙烯的响应5^1-AGCCCGCC-3^1，这是对乙烯的反应。这与北方分析的结果一致，表明该因子实际上可能在此处分离的水稻过氧化物酶的表达中作用，并且表明这些过氧化物酶可能与胁迫抗性有关。为了进一步推进分析，将删除启动子区域，并将研究这些启动子的活性和压力反应。