遺伝子操作によるC_3植物の二酸化炭素固定能の増強

基因操作增强C_3植物二氧化碳固定能力

• 批准号: 02F00233
• 负责人: 泉井 桂
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00233/
• 关键词: 形質転換; PCK; ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ; タバコ; 光合成活性; 植物生長; 増加; 葉緑素含有量; PEPC; ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ; アラビドプシス

1.トウモロコシの維管束鞘細胞特異的なホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PCK)遺伝子はtransit peptideを持つトマトrbcs-3C Promoter配列下流に連結して、これを用いてタバコを形質転換された。2.形質転換したタバコ植物のPCK遺伝子の発現と位置はNorthernとWestern解析を通じて確認した。その活性も測定・確認した。3.形質転換によって葉のサイズ、葉の新鮮重、茎の太さと植物の高さの増加に観察される植物生長が促進された。この結果はT2植物に再現された。4.形質転換タバコ植物の葉緑素含有量も増加し、光合成活性も高光強度と高CO2濃度の条件で増加することを示した。5.形質転換タバコ植物の成熟葉の澱粉、Sucrose、GlucoseとFructoseの含有量増加を観察した。そして、成熟葉のアミノ酸の含有量も測定したところ、Aromaticアミノ酸の含有量が増加している。これは形質転換タバコ植物では二次代謝が促進されることによるのかもしれない。6.Synechococcus vulcanusの野生種、部位特異性変異ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)とトウモロコシC4型のPEPC遺伝子を35Sプロモーターの制御で、タバコ植物に導入した。組み換えタバコ植物のPEPC遺伝子の挿入と発現はRT-PCRで確認した。しかしながら、組み換えタバコ植物のPEPC遺伝子の発現量はNorthernとWesternの分析によっては検出できなかった。7.もう一つの新規代謝回路(C1回路)は遺伝子操作によるC3植物光合成活性の増強のため、開発できるかもしれない。

1. ト ウ モ ロ コ シ の bundle sheath cells specific な ホ ス ホ エ ノ ー ル ピ ル ビ ン acid カ ル ボ キ シ キ ナ ー ゼ (PCK) posthumous son 伝 は transit peptide を hold つ ト マ ト RBCS - 3 c Promoter with column mean に link し て, こ れ を with い て タ バ コ を form quality planning in さ れ た. 2. Form and texture 転 change of 転 たタバコ plant <s:1> PCK remnant 伝 転 occurrence と location 伝 NorthernとWestern analysis を confirm た through じて. Youdaoplaceholder0 <s:1> activity <s:1> assay · confirmation of た. 3. The form quality planning in に よ っ て leaf の サ イ ズ, leaf の fresh weight, stem の too さ と plant high の さ の raised に requirement by 観 examine さ れ る が promote plant growth さ れ た. The result of に T2 plant に reproduces された. 4. Form quality planning in タ バ コ の plant chlorophyll contained in も raised add し, photosynthetic activity も specular level と で raised with the condition of high CO2 concentration の す る こ と を shown し た. 5. Shape and texture 転 change タバコ The content of starch, Sucrose and GlucoseとFructose in the mature leaves of plant <s:1> increases を観 observe <s:1> た. そ し て, mature leaf の ア ミ の ノ acid containing quantity determination of も し た と こ ろ, Aromatic ア ミ の ノ acid contained in が raised add し て い る. The shape and mass of <s:1> are exchanged for タバコ, and the で <s:1> secondary metabolism が of タバコ plants is promoted, which in turn promotes される, とによる, <s:1>, and れな. 6. Synechococcus vulcanus の wild, site specific - different ホ ス ホ エ ノ ー ル ピ ル ビ ン acid カ ル ボ キ シ ラ ー ゼ (PEPC) と ト ウ モ ロ コ シ C4 type の PEPC posthumous son 伝 を 35 s プ ロ モ ー タ ー の royal で, タ バ コ plant に import し た. Group み replaced えタバコ plant <s:1> PEPC remains 伝 were inserted into と and <s:1> RT-PCRで was conducted to confirm <s:1> た. し か し な が ら, group み in え タ バ コ plant の PEPC posthumous son 伝 の 発 now quantity は Northern と Western の analysis に よ っ て は 検 out で き な か っ た. 7. も う a つ の traces of new rules on metabolic loop (C1 circuit) は 伝 sub operations に よ る C3 plant photosynthetic activity の raised strong の た め, open 発 で き る か も し れ な い.

项目成果

Li-Mei Chen, Kum-Zhi Li, Tetsuya Miwa, Katsura Izui: "Overexpression of a cyanobacterial phosphoenolpyruvate carboxylase with diminished sensitivity to feedback inhibition in Arabidopsis changes amino acid metabolism"Planta. (2004)

Li-Mei Chen、Kum-Zhi Li、Tetsuya Miwa、Katsura Izui：“拟南芥中蓝藻磷酸烯醇丙酮酸羧化酶的过度表达对反馈抑制的敏感性降低，改变了氨基酸代谢”Planta。