シロイヌナズナ芽生えにおける光形態形成と組織特異的遺伝子発現の研

拟南芥幼苗光形态建成及组织特异性基因表达研究

• 批准号: 12037209
• 负责人: 長谷 あきら
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12037209/
• 关键词: フィトクロム; シロイヌナズナ; 光応答; シグナル伝達; オーキシン; 遺伝子発現; 胚軸伸長; 光形態形成

本研究では、シロイヌナズナを材料に、分子生物学的手法を用いて、光シグナルの器官/組織間シグナル伝達について調べた。まず、子葉のフィトクロムB(phyB)により胚軸でのレポーター遺伝子の発現が制御されるプロモータートラップN35系統でタグされていたGH3様遺伝子の発現を詳しく調べた。その結果、Pfr型フィトクロムがこの遺伝子の発現を抑制することが確認された。さらに、この光応答にはオーキシン応答系が必要であることを示す結果を得た。また、N35系統ではこの遺伝子の発現が低下していたので、N35系統における胚軸伸長と子葉の展開について光応答性を調べたが、残念ながら野生株と区別ができなかった。器官/組織間の光シグナル伝達を調べるため、光受容体分子を器官/組織特異的に発現する形質転換植物の作出を試みた。このために、シロイヌナズナのphyB欠損変異株に、最小プロモーターにphyB-GFP融合遺伝子を繋げたDNA断片をT-DNAを用いて導入した。このようにして得られた約150の形質転換株で形態の観察を行い、約20%の株で形態の回復を認めた。そこで、これらの株についてphyB-GFPの発現場所を調べたところ、そのほとんどで子葉でのphyB-GFPの発現が確認され、胚軸伸長の制御に子葉のフィトクロムが関与することが示唆された。また、胚軸の中心柱周縁部の細胞でphyB-GFPが発現している株においても形態の部分的な回復が見られた。従って、胚軸伸長に関する光受容部位は少なくとも2カ所(子葉と胚軸)ある可能性が示唆された。

In this study, we used molecular biological methods to study the relationship between materials and tissues. The development of GH3 gene in the N35 system is regulated in detail. The results showed that the expression of Pfr gene was inhibited and confirmed. The answer to this question is necessary. N35 system, the development of embryo is lower, N35 system, the elongation of embryo and the development of cotyledon are lower, the photoresponse is lower, and the difference between wild plants is higher. Organ/tissue-specific light transfer, photoreceptors, molecules, and morphological changes in plants The phyB gene fragment was introduced into the genome using the minimal phyB-GFP fusion gene. About 150% of the plant morphology was observed, and about 20% of the plant morphology was recovered. The expression of phyB-GFP in cotyledons was confirmed by the regulation of phyB-GFP in plants and cotyledons, and the regulation of cotyledons by hypocotyl elongation was confirmed by the regulation of phyB-GFP in cotyledons. PhyB-GFP was found in the cells around the central column of the hypocotyl, and some morphological changes were observed in the middle of the plant. The possibility of light receiving part of hypocotyl elongation is less than that of cotyledon elongation.

项目成果

Hisada,A. 他5名: "Light-induced nuclear translocation of endogenous pea phytochrome A visualized by immunocytochemical procedures"Plant Cell. 12. 1063-1078 (2000)

Hisada, A. 和其他 5 人：“通过免疫细胞化学程序观察光诱导的内源豌豆光敏色素 A 核易位”Plant Cell。 12. 1063-1078 (2000)

Nagatani,A.: "Lighting up the nucleus"Scicence. 288. 821-822 (2000)

Nagatani,A.：“点亮原子核”科学。

Nagatani,A. 他1名: "Light-induced nuclear targeting of phytochromeB-sGFP in plants."Methods Mol.Biol.. (2001)

Nagatani, A. 和其他 1 位：“植物中光敏色素 B-sGFP 的光诱导核靶向。”Methods Mol.Biol.. (2001)