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レタス芽生えの低pHによる根毛原基形成における細胞骨格系の役割解析

细胞骨架系统在低pH诱导生菜芽根毛原基形成中的作用分析

基本信息

批准号：
13740474
负责人：
高橋秀典
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo University of Science
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

项目摘要

レタス芽生えでは、生育用液体培地のpHをpH6からpH4に低下させると、根の表皮細胞で微小管のランダム化が起きて、根毛形成が誘導される。そして、この微小管配列のランダム化は根毛形成に必須の現象である(Takahashi et al.,2003a)。平成14年度は、この微小管配列のランダム化と植物ホルモンの1つであるエチレンとの関係を調べた。pH4でもエチレン合成阻害剤のAVGを添加すると、微小管配列のランダム化も根毛形成も阻害された。逆に、pH6でもACC添加により微小管配列のランダム化が誘導され、根毛も形成されるようになった。このことから、pH低下による根毛形成時の微小管配列のランダム化は、エチレンにより誘導されることがわかった。そこで次に、エチレン合成の律速段階となるレタスACC合成酵素遺伝子2つ(Ls-ACS1,2)の発現を解析した(Takahashi et al.,2003b)。エチレン前駆体(ACC)添加により、Ls-ACS1,2ともにmRNA量の増大がみられたが、オーキシン添加ではLs-ACS2のみmRNA量が増大した。また、暗黒下に比べ、赤色光照射ではLs-ACS1のmRNA量が増大し、青色光照射は白色光照射と同程度にさらにLs-ACS1のmRNA量の増大がみられた。一方、LsACS2のmRNA量は光の影響を受けず、いずれの光を照射したときも暗黒下と同レベルであった。各色の光照射時に芽生えから発生するエチレン量の大小関係は、Ls-ACS1のmRNA量の増大に与える各色光の影響の大小と同じ関係であった。以上の結果と、pH低下後、まずLs-ACS2の発現が増大し、次いでLs-ACS1の発現が増大する(平成13年度実績報告)ことを考え合わせると、「pH低下→根毛形成領域でのオーキシン濃度・オーキシン感受性の増大→Ls-ACS2によるエチレン合成→Ls-ACS1によるエチレン合成→微小管配列のランダム化→根毛形成」の流れが推測される。

The pH of the medium for growth is from pH6 to pH4, and the microtubule formation of the epidermal cells of the roots is induced. A phenomenon necessary for the formation of root hairs in the formation of microtubule arrays (Takahashi et al., 2003a)。Heisei 14 years ago, the relationship between the microtube arrangement and the plant was adjusted. pH4: The synthesis of AVG, microtubule arrangement and root hair formation Reverse osmosis, pH6, ACC addition, microtubule alignment, root hair formation, and other factors When the pH is low, the microtubule arrangement is changed and induced. Analysis of the development of ACC synthase gene 2 (Ls-ACS1,2)(Takahashi et al., 2003b)。The mRNA level of Ls-ACS1,2 increased when ACC was added. The mRNA level of Ls-ACS 1 increased under dark and red light irradiation, and increased under cyan light irradiation and white light irradiation. The amount of LsACS2 mRNA is affected by light. The relationship between the amount of Ls-ACS1 mRNA and the amount of Ls-ACS1 mRNA was similar. The above results indicate that the occurrence of Ls-ACS2 increases after pH decreases, and the occurrence of Ls-ACS1 increases in the second place (Heisei 13 Annual Report). This is the result of the following investigation: "pH decreases → concentration of root hairs increases → synthesis of Ls-ACS2 → synthesis of Ls-ACS1 → formation of microtubes → formation of root hairs."