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BOR1遺伝子やシロイヌナズナ変異株を用いた植物のホウ素やケイ素の吸収利用機構の解明

BOR1遺伝子やシロイヌナズナ変異株を用いた植物のホウ素やケイ素の吸収利用機構の解明
利用BOR1基因和拟南芥突变体阐明植物对硼和硅的吸收和利用机制
批准号：
13760047
负责人：
藤原 徹
金额：
$1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
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
项目状态：
已结题
起止时间：
2001 至 2002
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13760047/
关键词：
ホウ素シロイヌナズナマッピングマイクロアレイ酵母BOR1遺伝子

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
シロイヌナズナに存在する数個のBOR1の相同性遺伝子の破壊株を入手し,遺伝子破壊がホモに起っている株を確立した。確立した株について,ホウ素濃度の異なる培地で栽培を行い,野生型植物と生育の比較を行ったところ,低ホウ素濃度での根の伸長が野生型植物に比べて遅くなっている株が見つかった。これらの相同遺伝子のcDNAを入手して酵母で発現させたが,菌体内ホウ素に対する明確な影響は見られなかった。BOR1とGFPの融合タンパク質を酵母で発現させたところ,菌体内ホウ素濃度の低下が見られた。このことは,今回の実験で作成したBOR1とGFPの融合タンパク質はBOR1と同様の活性を持つことを意味している。BOR1遺伝子を過剰発現するシロイヌナズナ形質転換植物を作成し,導入遺伝子がホモになっている株を数株確立した。得られた株の一部では,低ホウ素濃度での生長が,過剰発現する株では劣っていた。GFPの融合遺伝子の発現の様子から,これらの株ではBOR1がほぼ全ての細胞で過剰発現していることを確認した。過剰発現によって,吸収されたホウ素が排出されてしまい,ホウ素栄養に対する感受性が増したものと考えられる。ホウ素栄養によって発現制御を受ける遺伝子群をAffimetrix社のGene Tipマイクロアレイ技術を用いて検索したところ,多くの遺伝子の発現が変化していることが明らかになった。これらの遺伝子について,改めてシロイヌナズナを水耕栽培して誘導を確認したところ,アクアポリンの一種が低ホウ素栄養によって,誘導されることが確認された。
英文摘要
シロイヌナズナに存在する数個のBOR1の相同性遺伝子の破壊株を入手し,遺伝子破壊がホモに起っている株を確立した。確立した株について,ホウ素濃度の異なる培地で栽培を行い,野生型植物と生育の比較を行ったところ,低ホウ素濃度での根の伸長が野生型植物に比べて遅くなっている株が見つかった。これらの相同遺伝子のcDNAを入手して酵母で発現させたが,菌体内ホウ素に対する明確な影響は見られなかった。BOR1とGFPの融合タンパク質を酵母で発現させたところ,菌体内ホウ素濃度の低下が見られた。このことは,今回の実験で作成したBOR1とGFPの融合タンパク質はBOR1と同様の活性を持つことを意味している。BOR1遺伝子を過剰発現するシロイヌナズナ形質転換植物を作成し,導入遺伝子がホモになっている株を数株確立した。得られた株の一部では,低ホウ素濃度での生長が,過剰発現する株では劣っていた。GFPの融合遺伝子の発現の様子から,これらの株ではBOR1がほぼ全ての細胞で過剰発現していることを確認した。過剰発現によって,吸収されたホウ素が排出されてしまい,ホウ素栄養に対する感受性が増したものと考えられる。ホウ素栄養によって発現制御を受ける遺伝子群をAffimetrix社のGene Tipマイクロアレイ技術を用いて検索したところ,多くの遺伝子の発現が変化していることが明らかになった。これらの遺伝子について,改めてシロイヌナズナを水耕栽培して誘導を確認したところ,アクアポリンの一種が低ホウ素栄養によって,誘導されることが確認された。
期刊论文(4)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Takano J, Noguchi K, Hayashi H, Fujiwara T: "Isolation and characterization of Arabidopsis thaliana mutants sensitive to boron deficiency"Plant Nutrition, Food security and sustainability of agro-ecosystems. 48-49 (2001)
Takano J、Noguchi K、Hayashi H、Fujiwara T：“对硼缺乏敏感的拟南芥突变体的分离和表征”植物营养、粮食安全和农业生态系统的可持续性。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Takano, J., Noguchi, K., Yasumori, M., Kobayashi, M., Gajdos, Z., Miwa, K., Hayashi, H., Yoneyama, T., Fujiwara, T.: "Arabidopsis boron transporter for xylem loading"Nature. 420. 337-340 (2002)
Takano, J.、Noguchi, K.、Yasumori, M.、Kobayashi, M.、Gajdos, Z.、Miwa, K.、Hayashi, H.、Yoneyama, T.、Fujiwara, T.：“拟南芥硼转运蛋白
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Takano J, Yamagmi M, Noguchi K, Hayashi H, Fujiwara T: "Preferential translocation of boron to young leaves in Arabidopsis thaliana regulated by the BOR1gene"Soil Science and Plant Nutrition. 47. 345-358 (2001)
Takano J、Yamagmi M、Noguchi K、Hayashi H、Fujiwara T：“BOR1 基因调控拟南芥中硼向幼叶的优先转运”土壤科学与植物营养。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Fujiwara T, Takano J, Yasumori M, Kobayashi M, Gajdos, Z, Noguchi K, Aoki N, Hayashi H, Naito S, Chino M: "Isolation and Characterisation of Arabidopsis mutants related to boron nutrition"Plant Nutrition, Food security and sustainability of agro-ecosystem
Fujiwara T、Takano J、Yasumori M、Kobayashi M、Gajdos、Z、Noguchi K、Aoki N、Hayashi H、Naito S、Chino M：“与硼营养相关的拟南芥突变体的分离和表征”植物营养、食品安全和可持续性
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
翻訳制御を通じた栄養欠乏耐性付与の基盤研究
  • 批准号：
    24H00498
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 资助金额：
    $30.45万
  • 财政年份：
    2024
  • 负责人：
    藤原 徹
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
野生イネ由来の窒素吸収や利用を促進する遺伝子の単離と解析
  • 批准号：
    24KF0030
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.28万
  • 财政年份：
    2024
  • 负责人：
    藤原 徹
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
Molecular mechanisms of nutritropism of rice roots
  • 批准号：
    22KF0086
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    藤原 徹
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
Role of ribosomal proteins in nutritional regulation of translation
  • 批准号：
    22KF0120
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    藤原 徹
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
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