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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740474/
• 关键词: レタス; 低pH; 根毛; 細胞骨格; 微小管; 植物ホルモン; オーキシン; エチレン; アクチン

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。

レ タ ス sprout え で は, birth with liquid petty の pH を pH6 か ら pH4 に low さ せ る の と, root epidermal cells で tiny tube の ラ ン ダ ム change が up き て, induced root hair formation が さ れ る. そ し て, こ の tiny tubes with column の ラ ン ダ ム change は hair form に must の phenomenon で あ る (Takahashi et al., 2003 a). 14 annual は, pp.47-53 こ の tiny tubes with column の ラ ン ダ ム change と plant ホ ル モ ン の 1 つ で あ る エ チ レ ン と の masato is を adjustable べ た. pH4で <s:1> エチレ エチレ <s:1> synthesizes the damage inhibitor <s:1> AVGを, すると is added, microtubule is arranged, <s:1> ラ ダム ダム ダム is used to modify <s:1> root hairs to form <s:1> damage inhibition された. Reverse に, pH6で <s:1> ACC addition of によ <s:1> microtubule coordination <s:1> ラ <s:1> ダム modification が induction of され and root hair <s:1> formation されるようになった. こ の こ と か ら, low pH に よ る hair formed の tiny tube with column の ラ ン ダ ム は, エ チ レ ン に よ り induced さ れ る こ と が わ か っ た. そ こ で に, エ チ レ ン synthetic の law speed Duan Jie と な る レ タ ス ACC synthesis enzyme heritage 伝 child 2 つ (Ls - ACS1, 2) の 発 now を parsing し た (Takahashi et al., 2003 b). エ チ レ ン 駆 body (ACC) before adding に よ り, Ls - ACS1, 2 と も に の raised large amount of mRNA が み ら れ た が, オ ー キ シ ン add で は Ls - ACS2 の み が raised large amount of mRNA し た. ま た に under, dark black, red light than べ, で は Ls - ACS1 の が raised large amount of mRNA し, cyan light は irradiation と densities with degree に さ ら に Ls - ACS1 の の raised large amount of mRNA が み ら れ た. Amount of one party, LsACS2 の mRNA は light の を by け ず, い ず れ の を sunlight し た と き も と under dark black with レ ベ ル で あ っ た. When various の light に sprout え か ら 発 raw す る エ チ レ ン magnitude の masato は, Ls - ACS1 の の raised large amount of mRNA に and え る each color の influence の と with じ masato is で あ っ た. の above results after と, low pH, ま ず Ls - ACS2 の 発 が raised し, time now い で Ls - ACS1 の 発 が now raised large す る (pp.47-53 13 year be performance report) こ と を exam え close わ せ る と, "で low pH - > root hair formation field の オ ー キ シ ン concentration, オ ー キ シ ン susceptibility の raised large - Ls - ACS2 に よ る エ チ レ ン Formation →Ls-ACS1によるエチレ ラ synthesis → microtubule coordination <s:1> ラ ダム ダム formation → root hair formation "<s:1> flow れが speculation される.