作物における塩輸送に関する分子機構の解明と耐塩性強化

阐明作物盐转运分子机制及增强耐盐性

• 批准号: 03J00632
• 负责人: 三屋 史朗
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J00632/
• 关键词: 塩ストレス; 耐塩性機構; 塩輸送; シロイヌナズナ; イネ; PMP3; RCI2A

PMP3を用いた作物の耐塩性強化を目的として、(1)イネにおけるPMP3の発現様式および過剰発現イネを用いた機能の解析、および、(2)RCI2A過剰発現シロイヌナズナにおける耐塩性評価、を行った。結果を以下に示す。(1)イネにおけるPMP3の発現様式および過剰発現イネを用いた機能の解析1)イネから7個のOsPMP3遺伝子群を単離した。特にOsPMP3-3,-4,-5遺伝子は様々な環境シグナルによりその発現が誘導・調節された。2)OsPMP3遺伝子は葉では葉肉細胞、根では側部根冠細胞において発現が見られた。3)CaMV 35Sプロモーターを用いてOsPMP3過剰発現イネを作出したところ、高塩濃度存在下で、地上部で塩の蓄積が減少し、成長抑制が緩和された。(2)RCI2A過剰発現シロイヌナズナにおける耐塩性評価1)CaMV 35Sプロモーターを用いてRCI2A過剰発現シロイヌオズナを作出したところ、高塩濃度存在下で、地上部の塩の蓄積が減少し、成長抑制が緩和された。2)さらに過剰発現株では、塩ストレスによる過酸化水素の組織内生成量の増加が抑えられ、野生株に比べて過酸化脂質の増加やクロロフィルの減少などの酸化ストレス障害が緩和された。以上の結果より、植物においてPMP3が塩ストレス時のNa^+の過剰蓄積の抑制に関与することが示された。さらにPMP3遺伝子の発現量を増加させることは、植物体内への塩の流入を減少させ、結果的に活性酵素の生成や塩ストレス障害を抑制させることより、作物の耐塩性向上に有効な手段であることが分かった。

PMP3 is used for crop resistance enhancement purposes,(1) development of PMP3 and development of PMP 3,(2) development of RCI2A and evaluation of crop resistance. The results are shown below. (1)The analysis of the function of PMP3 generation and generation 1) The generation of 7 OsPMP3 generation groups In particular, OsPMP3-3,-4,-5 genes respond to environmental conditions and induce and regulate their development. 2)OsPMP3 gene was found in the cells of leaf, root and lateral root cap. 3)CaMV 35S is used to inhibit the growth of OsPMP3. In the presence of high concentrations of CaMV 35 S, the accumulation of CaMV 35 in the ground is reduced and the growth inhibition is alleviated. (2)RCI2A overgrowth resistance evaluation 1)CaMV 35S overgrowth resistance evaluation 1)CaMV 35S overgrowth resistance evaluation 2)RCI2A overgrowth resistance evaluation 1)CaMV 35S overgrowth resistance evaluation 2) RCI2A overgrowth resistance evaluation 3) RCI2A overgrowth resistance evaluation 4) RCI2A overgrowth resistance evaluation 5) RCI 2A overgrowth resistance 6) RCI 2A overgrowth resistance 7) RCI2A overgrowth resistance 8) RCI2A overgrowth resistance 9) RCI 2A overgrowth resistance 9) RCI 2A overgrowth resistance 8) RCI 2A overgrowth resistance 9) RCI 2A overgrowth resistance 8) RCI 2A overgrowth resistance 9) RCI 2) The increase in the production of peracidified lipids in the tissues of the newly developed strains was inhibited compared with that of the wild strains, and the decrease in the production of peracidified lipids was mitigated. The above results show that the inhibition of Na^+ accumulation in plants is related to PMP3. In addition, the production of PMP3 gene is increased, the inflow of PMP in plants is reduced, the production of active enzymes and the inhibition of PMP 3 gene damage are inhibited, and the tolerance of crops is improved.

项目成果

Disruption of RCI2A leads to over-accumulation of Na+ and increased salt sensitivity in Arabidopsis thaliana plants

• DOI: 10.1007/s00425-005-0043-9
• 发表时间: 2005-12-01
• 期刊: PLANTA
• 影响因子: 4.3
• 作者: Mitsuya, S;Taniguchi, M;Takabe, T
• 通讯作者: Takabe, T

植物の環境ストレス耐性機構とそのシグナル分子過酸化水素の農業への応用

植物的环境胁迫耐受机制及其信号分子过氧化氢在农业中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 農林水産技術研究ジャーナル 28
• 作者: 三屋史朗;高倍鉄子
• 通讯作者: 高倍鉄子

植物の塩ストレス障害はどのようにして起こるのか:光障害と抗酸化能力の秘密

植物盐胁迫损伤是如何发生的：光损伤和抗氧化能力的秘密

• 发表时间: 2004
• 期刊: 化学と生物 42・5
• 作者: 三屋史朗;三宅博
• 通讯作者: 三宅博

Overexpression of RCI2A decreases Na^+ uptake and mitigates salinity-induced damages in Arabidopsis thaliana plants

RCI2A 的过度表达减少拟南芥植物 Na^ 的吸收并减轻盐度诱导的损害

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physiologia Plantarum 128
• 作者: Nishikawa Y;Kawase O;Vielemeyer O;Suzuki H;Joiner K.A;Xuan X;Nagasawa H.;Yusuke Takehana;Yusuke Takehana;Keita Tanaka;Takehana Yusuke;竹花 佑介;足立 浩美;國武 絵美;足立 浩美;Masanori Yamasaki;藤原崇志;三屋史朗
• 通讯作者: 三屋史朗