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単子葉および双子葉植物におけるブラシノステロイド生合成の調節機構

单子叶植物和双子叶植物油菜素类固醇生物合成的调控机制

基本信息

批准号：
00J10845
负责人：
野村崇人
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Teikyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

エンドウ種子成熟過程と発芽過程におけるブラシノステロイドの役割エンドウ種子の成熟と発芽におけるブシノステロイド(BR)の生合成および代謝の役割を知るために、成熟と発芽の両過程における内生BR含量をGC-MSを用いて定量した。さらにBRの生合成・代謝に関与するP450酵素遺伝子D、CPD、DWF4およびBAS1をマメ科ESTをもとにPCRを用いてエンドウからクローニングし、RT-PCRによってそのmRNA発現量を調べた。種子の成長にともない6-deoxocastasterone(6-deoxoCS)からcastasterone(CS)への変換を触媒するD酵素のmRNA発現量が増大したが、これに比例してCSとブラシノライド(BL)の量が増加した。したがって、種子成長にはCSとBLが働いていると考えられた。成長が終了するころにはD遺伝子の発現量が減少するとともに、BLとCSの量が激減し、6-deoxoCSが多量に蓄積された。さらに種子が乾燥すると6-deoxoCSは激減し、BLとCSは消滅した。これはBAS1酵素によるものと考えられた。一方、前駆体BRの6-deoxocathasterone(6-deoxoCT)は完熟種子においても減少はしなかったことから、完熟種子における貯蔵型BRとしての役割を持っていると考えられた。発芽過程においては、吸水16時間後にすでにBR生合成遺伝子のmRNA発現量が増加していたが、内生BRの変動は見られなかった。しかし、その1日後、貯蔵されていた6-deoxoCTの減少に伴ってCSが増加した。3日後ではCS含量は種子よりも芽と根で多かったが、このことはD遺伝子の発現量が芽と根において高いことと一致した。しかし、いずれの段階においてもBLは検出されなかった。したがって、発芽過程においてはCSが活性型BRとして働き、その合成は初期には貯蔵型BRから、後期には新規合成によるものと考えられた。

GC-MS was used to quantify the BR content during seed maturation and bud development. P450 enzyme gene D, CPD, DWF4 and BAS1 are involved in BR biosynthesis and metabolism. PCR is used to modulate mRNA expression in the production of BRs. The expression of 6-deoxycasterone (6-deoxyCS) mRNA increased in proportion to that of Castasterone(CS). The seed grows. The production of D-deoxins decreased, the production of BL-and CS increased, and the production of 6-deoxins increased. The seeds are dried and 6-deoxyCS is stimulated, BL and CS are eliminated. BAS1 is the most important enzyme in the body. The 6-deoxycathterone (6-deoxyCT) of BR, a precursor, decreases the yield of mature seeds, and stores the yield of mature seeds. The mRNA expression of BR gene increased after 16 hours of germination and absorption, and the mRNA expression of BR gene increased after 16 hours of incubation. After 1 day, the storage of 6-deoxyCT decreased and CS increased. 3 days later, the CS content of the seeds is higher than that of the roots. In the middle of the middle. In the process of development, the active BR is synthesized in the early stage, and the new BR is synthesized in the late stage.