イネにおけるストレス誘導性ペルオキシダーゼ遺伝子の発現誘導機構の解明

水稻胁迫诱导过氧化物酶基因表达诱导机制的阐明

基本信息

批准号：
07760069
负责人：
伊藤浩之
金额：
$ 0.7万
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07760069/
关键词：
イネ(Oryza sativa L.)ペルオキシダーゼ形質転換植物遺伝子発現

项目摘要

高等植物のペルオキシダーゼは病傷害に対する自己防衛、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)より2種類のペルオキシダーゼcDNAsおよびそれらに対応する遺伝子断片(poxAおよびpoxNと命名)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、傷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。これらの発現特性を分子レベルで明らかにするために、両遺伝子のプロモーター領域をそれぞれ5段階に削り込み、レポーターとしてβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子と融合させた遺伝子を作成した。これらを常法に従いタバコ葉に導入し、作製した形質転換タバコ葉のGUS活性を測定したが、健全形質転換体での活性は検出できなかった。そこで、形質転換タバコ葉にエテフォン、アブシジン酸処理、およびUV照射を与えたが、poxAプロモーターの翻訳開始点より上流111bpを用いUVを照射した場合を除いて、すべてGUS活性の上昇は認められなかった。これらの事実は、イネペルオキシダーゼ遺伝子のプロモーターが異種植物であるタバコではイネ本来の活性を持たないことを示唆し、さらに形質転換イネにおけるプロモーター領域の解析が必要とされる。一方、poxAプロモーターの翻訳開始点より上流111bpを用いUVを照射した場合、GUS活性はストレスを与えない場合の約8倍に上昇し、また、UV照射後に可視光を与えることで、さらに数倍に上昇した。したがって、poxAプロモーターの翻訳開始点より上流111bp以内にタバコ中でUVに応答するcis領域の存在が示唆される。今後は、cis領域を限定するとともに、形質転換イネを用いたプロモーター活性の解析を組織化学的に進める予定である。

较高植物中的过氧化物酶被认为具有重要功能，例如针对疾病和损伤的自卫，木质素和细胞壁的合成。以前，从水稻（Oryza sativa L.cv。Nipponbare）中分离出两种类型的过氧化物酶CDNA及其相应的基因片段（命名为Poxa和Poxn），并分析了它们的结构。北部分析表明，尽管这些基因在根部不断强烈表达，但它们通常在地下以地下水平表达，并且它们的表达是由紫外线辐照，损伤治疗和乙烯乙烯治疗强烈诱导的。为了在分子水平上阐明这些表达特征，将两个基因的启动子区域涂抹成五个步骤，作为记者，将基因融合到β-葡萄糖醛酸酶（GUS）基因上。根据常规方法将它们引入烟叶中，并测量了转化的烟叶的GUS活性，但无法检测到健康转化体中的活性。因此，转化后的烟叶用乙甲，脱落酸和紫外线照射处理，但是在所有情况下，GUS活性都没有增加，除非使用Poxa启动子的翻译起始点上游进行111 bp进行UV辐照。这些事实表明，烟草是一种异源植物，没有大米的先天活性，需要对转化大米中启动子区域进行进一步分析。另一方面，当使用POXA启动子的翻译起点上游进行111 bp进行紫外线照射时，GUS活性增加了约8次，并且通过在紫外线照射后施加可见光，它增加了几次。这表明在泡沫启动子翻译启动的111 bp中，烟草中存在UV响应性的顺式区域。将来，我们计划使用转化的水稻对启动子活性进行组织化学分析。