コケ植物を用いた葉緑体増殖機構の分子細胞生物学的解析

利用苔藓植物对叶绿体增殖机制进行分子细胞生物学分析

• 批准号: 13740473
• 负责人: 高野 博嘉
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-13740473/
• 关键词: 葉緑体; 葉緑体分裂; コケ植物; 変異体ライブラリー; 光合成

本研究の目的は、コケ植物より葉緑体分裂異常ラインをスクリーニングすることにより、葉緑体分裂に関する新規遺伝子群を明らかにすることにある。基生研の長谷部教授より分与されたヒメツリガネゴケのタグ付き突然変異体ライブラリーを用い、細胞中の葉緑体数が正常型と異なるラインの単離を行った。6600ラインのプロトネマ細胞について顕微鏡観察によりスクリーニングを行い、変異した11ラインを単離した。通常の培養条件下で、野生型のプロトネマ細胞は約50個の葉緑体を持つ。6ラインにおいては細胞当りの葉緑体数が有意に増大しており、野生型の約1.5倍であった。変異ラインの間で葉緑体数に有意差はなかった。一方、細胞体積では野生型の1.4倍から3.2倍の変化があった。このことは、細胞当りの葉緑体数は細胞体積とリンクしておらず、一定の上限があることを示唆している。細胞当りの葉緑体数が減少する変異ラインは4つ単離された。葉緑体数は、0.7倍のものが1ライン、半数のもの2ライン、1/5の約10個しか持たないもの1ラインが得られた。これらの細胞の葉緑体は野生型の葉緑体より肥大しており、分裂阻害が生じていることが示唆された。葉緑体数が0.7倍のラインでは細胞体積は1.9倍に、半数のもののうち1ラインでは1.3倍の増加が観察された。また、プロトネマ細胞では葉緑体の増加が観察されないのにもかかわらず、茎葉体の細胞では有意に細胞当りの葉緑体数が増加している1ラインも単離できた。このことは、プロトネマと茎葉体で葉緑体数の制御機構に違いがあることを示唆している。タグの挿入数を検討するために、ゲノミックサザン解析を行い、1ヶ所のみに挿入されているものから10個以上挿入されているものまで、様々なラインがあることが明らかとなった。今後これらの変異ラインの原因遺伝子の単離を行うことにより、葉緑体の増殖制御機構が明らかになると予想される。

The purpose of this study is to clarify the new genetic subgroup of chloroplast division in plants. The number of chloroplasts in cells changed from normal to abnormal. 6600 ° C, 11 ° C, 10 ° C, 11 ° C, 10 ° C, 10 °Under normal culture conditions, wild-type cells contain about 50 chloroplasts. 6. The number of chloroplasts in the wild type is about 1.5 times larger than that in the wild type. The number of chloroplasts in different time zones is intentionally different. A square, cell size is 1.4 times that of wild type, 3.2 times that of wild type. The number of chloroplasts in a cell is equal to the cell volume. The number of chloroplasts in cells decreased, and the number of chloroplasts decreased. The number of chloroplasts is 0.7 times, half of them are 2 times, 1/5 of them are 10 times. The chloroplasts of these cells are wild type, chloroplast hypertrophy, mitotic inhibition, and mitotic inhibition. The number of chloroplasts increased by 0.7 times and the cell volume increased by 1.9 times, and half of the chloroplasts increased by 1.3 times. The number of chloroplasts in cells of stem and leaf is intentionally increased. The number of chloroplasts in the stem and leaf of the plant is controlled by the number of chloroplasts in the plant. The number of entries in the list is determined by the number of entries in the list. In the future, the reason for the change of gene expression and chloroplast growth control mechanism will be discussed.

项目成果

Takano, H., Kawano, S., Sasaki, N., Kuroiwa, H., Kuroiwa, T.: "Characterization of a putative fusogen encoded in a mitochondrial plasmid of Physarum polycephalum"J.Plant Res.. 115. 255-261 (2002)

Takano, H.、Kawano, S.、Sasaki, N.、Kuroiwa, H.、Kuroiwa, T.：“多头绒泡菌线粒体质粒中编码的推定融合剂的表征”J.Plant Res.. 115. 255-

Furukawa, T., Eshima, A., Khoya, M., Takio, S., Takano, H., Ono, K.: "Coordinate expression of genes involved in catecin biosynthesis in Polygonum hydropiper cells"Plant Cell Reports. 21. 385-389 (2002)

Furukawa, T.、Eshima, A.、Khoya, M.、Takio, S.、Takano, H.、Ono, K.：“蓼细胞中儿茶素生物合成相关基因的协调表达”《植物细胞报告》。

Araki, Y., Takahara, M., Takio, S., Ono, K., Takano, H.: "Two types of plastid ftsZ genes in liverwort, Marchantia polymorpha"Protoplasma. (In press). (2002)

Araki, Y.、Takahara, M.、Takio, S.、Ono, K.、Takano, H.：“地钱、地钱中的两种质体 ftsZ 基因”原生质体。

Toda, K., Takano, H., Nozaki, H., Kuroiwa, T.: "The second serine acetyltransferase, bacterial-type O-acetylserine (thiol) lyase and eukaryotic-type O-acetylserine (thiol) lyase from the primitive red alga Cyanidioschyzon merolae"J. Plant Res. 114. 291-30

Toda, K.、Takano, H.、Nozaki, H.、Kuroiwa, T.：“第二种丝氨酸乙酰转移酶，细菌型 O-乙酰丝氨酸（硫醇）裂合酶和真核型 O-乙酰丝氨酸（硫醇）裂合酶