重力が植物の形態形成をネガティブに制御する分子機構の解明と宇宙実験系の確立

阐明重力负控植物形态建成的分子机制及空间实验体系的建立

• 批准号: 01J08333
• 负责人: 鎌田 源司
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J08333/
• 关键词: 重力; 形態形成; ネガティブコントロール; ウリ科植物; ペグ; オーキシン; オーキシン輸送

ウリ科植物の芽ばえでは,内皮細胞に含まれるアミロプラストによる重力の受容がオーキシンの不均等分布を誘導し,根と胚軸の境界部(TR領域)における特定の皮層細胞がその一定以上のオーキシン濃度に反応して成長極性を変化させ,ペグを発達させるものと考えられている。宇宙実験の結果から,地上における反重力刺激側のペグ形成が重力によってネガティブに制御されることを示した。さらに我々は,オーキシン誘導性遺伝子CS-IAA1の発現解析および内生オーキシンの定量実験から,重力によるネガティブコントロールには,オーキシン濃度の局所的な減少が関与する可能性を示した。また,オーキシン輸送阻害剤を用いた実験から,ペグ形成には,オーキシン輸送が重要な役割を担うことが示唆された。そこで本研究では,ペグ形成部位におけるオーキシン輸送・蓄積機構を明らかにするために,キュウリから単離したオーキシンInfluxキャリアCS-AUX1およびEffluxキャリアCS-PIN1に対する抗体を作成し,ペグ形成におけるオーキシンキャリアタンパク質の発現および局在を解析した。その結果,CS-AUX1タンパク質は,維管束組織以外の細胞に局在し,ペグ形成の抑制される部位に比較して,ペグの発達する部位で顕著な発現がみとめられた。一方,CS-PIN1タンパク質は,表皮・皮層細胞に局在し,ペグの形成される部位に比較して,ペグ形成の抑制される部位で,その発現が多いことが明らかになった。また,CS-PIN1タンパク質は,維管束組織においても強い発現がみとめられた。これらの結果から,オーキシン流出入の2つのキャリア(CS-AUX1およびCS-PIN1)の不均等な発現および局在によって,細胞内オーキシン濃度が変化し,ペグ形成が制御されている可能性が示唆された。

In the bud of plants belonging to the family Trifoliaceae, the unequal distribution of gravity in endothelial cells was induced, and the concentration of gravity in specific cortical cells in the boundary between root and hypocotyl (TR domain) was increased to a certain level or more. As a result of the universe's evolution, the earth's anti-gravity stimulus side is formed by gravity. In this paper, the occurrence analysis and quantification of CS-IAA1 induced by gravity are shown. For example, if you want to use the right transportation barrier, you can use the right transportation barrier to form a right transportation barrier. In this study, the formation of CS-AUX 1 antibody was analyzed in detail. As a result,CS-AUX1 protein was detected in cells other than vascular bundle tissue, and the inhibition of protein formation was compared with that of protein development. On the other hand,CS-PIN-1 is the most common type of protein in the epidermis and cortex, and the most common type of protein in the epidermis and cortex is the most common type of protein. CS-PIN1 is the most important part of vascular bundle tissue. As a result of this, the presence of inequality in the two phases of efflux (CS-AUX-1 and CS-PIN-1) was observed, and the intracellular concentration of efflux increased, indicating the possibility of formation of a regulatory regime.

项目成果

鎌田源司: "Gravity-induced asymmetry of localization of auxin-carried proteins (CS-AUX1 and CS-PIN1)for peg formation in cucumber seedlings"Biological Science in Space. 16.3. 153-154 (2002)

Genji Kamata：“黄瓜幼苗中生长素携带蛋白（CS-AUX1 和 CS-PIN1）定位的不对称性”，《太空生物科学》16.3（2002 年）。