イネのグルタミン酸合成酵素群の窒素代謝における役割の解明

阐明水稻谷氨酸合酶组在氮代谢中的作用

• 批准号: 13760046
• 负责人: 早川 俊彦
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku 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-13760046/
• 关键词: アンモニア; イネ; 窒素転流; HADH依存性グルタミン酸合成酵素; NADH依存性グルタミン酸合成酵素

1)イネNADH-GOGAT遺伝子の発現調節機構のイネ形質転換体を用いた解析イネNADH-GOGAT遺伝子の上流域配列は、外来窒素に応答した発現と時期・組織特異的な発現を制御するプロモーター領域を含む。イネ形質転換体群を用いた5'-欠失変異プロモーターの解析から、転写開始点を+1として、-142〜+23の約170塩基対の領域のみで、維管束組織特異的な発現を生じえることが判明した。さらに、この170塩基対の領域について、詳細にゲルシフト解析を行ったところ、この領域内のAATA配列とGGGACCG配列及びTGG反復配列が核タンパク質と相互作用しえることが確認された。現在、これらの配列を維管束組織特異的な発現を制御するシス配列候補とし、酵母のハイブリッドシステムを用いてトランス因子群の探索を試みている。2)イネ形質転換体を用いたNADH-GOGATのイネにおける生理的機能の解析NADH-GOGAT cDNAをセンス方向で導入し、人為的に同タンパク質含量を減少させたインド型イネ(カサラス)形質転換体後代においては、穎果一粒重の顕著な減少が認められた。この形質は稔実率の低下に起因することも判明した。また、イネNADH-GOGATプロモーター・レポーターキメラ遺伝子を導入したイネ形質転換体の解析から、イネ花粉においても同プロモーター活性が発現する結果を得た。そこで、NADH-GOGATアンチセンスcDNAをシングルコピーで有すホモ形質転換後代の葯を用い、イネ生殖器官(葯・雌ずい)で発現する遺伝子群に対するマイクロアレイ解析を行った。この結果、NADH-GOGATの減少が、花粉管伸長に関与する遺伝子群の発現に影響を及ぼすことが判明した。これらの結果は、NADH-GOGATが、イネの生長のみならず生殖においても重要であることを示唆した。

1) The analysis of the role of the gene expression regulator in the production of NADH-GOGAT genes in the upstream region of the NADH-GOGAT gene, the response of exogenous factors, the development period, and the control of tissue-specific development. 5'-incomplete variation of the expression pattern of the vascular tissue is identified by the analysis of the expression pattern, the starting point of the expression pattern, and the expression pattern of the vascular tissue-specific expression pattern. In addition, the 170-bit base pair domain analysis, detailed analysis, AATA alignment, GGGACCG alignment, and TGG alignment in the domain are confirmed. Now, we are trying to explore the expression of vascular tissue-specific genes in yeast cells. 2) Analysis of physiological function of NADH-GOGAT in the production process of NAPH-GOGAT cDNA in the application of NAPH-GOGAT cDNA in the introduction direction, artificial reduction of the content of NAPH-GOGAT cDNA in the production process of NAPH-GOGAT cDNA in the production process of NAPH-GOGAT cDNA in the production process of NAPH-GOGAT cDNA. The quality of the product is low, and the cause is clear. The results of the analysis of the protein and the activity of the pollen were obtained. NADH-GOGAT gene expression analysis of gene expression subgroups in the development of reproductive organs (female organs) and in the use of drugs in the reproductive system. The results showed that the decrease of NADH-GOGAT, the relationship between pollen tube elongation and the development of genetic subgroups, and the relationship between NADH-GOGAT and pollen tube elongation were significant. The results of this study are as follows: NADH-GOGAT, growth, reproduction, etc.

项目成果

Yusuke Saijo: "A Ca^<2+>-dependent protein kinase that endows rice plants with cold-and salt-stress tolerance functions in vascular bundles"Plant Cell Physiol.. 42・11. 1228-1233 (2001)

西城佑介：“一种Ca^<2+>依赖性蛋白激酶，使水稻植物的维管束具有耐冷和耐盐胁迫的功能”Plant Cell Physiol.. 1228-1233 (2001)。

Tomoyuki Yamaya: "Genetic manipulation and quantitative-trait loci mapping for nitrogen recycling in rice"J. Experimental Botany. 53・370. 917-925 (2002)

Tomoyuki Yamaya：“水稻氮循环的遗传操作和定量性状位点图谱”J.实验植物学53・370（2002）。

Arata Suenaga: "Constitutive Expression of a Novel-Type Ammonium Transporter OsAMT2 in Rice Plants"Plant Cell Physiol. 44・2. 206-211 (2003)

Arata Suenaga：“水稻植物中新型铵转运蛋白 OsAMT2 的组成型表达”植物细胞生理学 44・2（2003）。

Toshihiko Hayakawa: "Organization and structure of ferredoxin-dependent glutamate synthase gene and intracellular localization of the enzyme protein in rice plants"Plant Biotechnology. 20・1. 43-55 (2003)

早川俊彦：“铁氧还蛋白依赖性谷氨酸合酶基因的组织和结构以及酶蛋白在水稻中的细胞内定位”《植物生物技术》20・1（2003）。