塩ストレス下での細胞壁構造強化におけるプロリンとその輸送体の役割に関する研究

脯氨酸及其转运蛋白在盐胁迫下增强细胞壁结构作用的研究

• 批准号: 03J00631
• 负责人: 上田 晃弘
• 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-03J00631/
• 关键词: プロリン; プロリントランスポーター; オオムギ; プロリンデヒドロゲナーゼ; 根冠; 細胞壁; 塩ストレス; アラビドプシス; 形質転換

これまでにオオムギの塩誘導型プロリントランスポーター(HvProT)遺伝子を導入した形質転換アラビドプシスについて解析を行ってきた。35Sプロモーターを使った過剰発現株では葉でのプロリン含量の減少により生長量が減少することは前年度の報告で述べた通りであるが、その後の解析により以下のことが明らかになった。葉のプロリン含量減少の原因を探ったところ、プロリン全解系であるプロリンデヒドロゲナーゼ(PDH)遺伝子の発現量と酵素活性が形質転換体で増加していることがわかった。PDHの発現はプロリン処理や、植物をストレスから解放すると増加する。アラビドプシス内在性ProTの発現量は葉肉細胞では少なく、35Sプロモーターの制御下でHvProTが葉で強く作用したために、過剰のプロリンが流入し、その結果、PDH活性が増加してプロリン量の減少が起きたと推察された。オオムギではHvProTタンパク質は免疫染色法により根の最先端部位である根冠に多く存在していた。HvProTの根冠での発現とストレス耐性との関係を調べるため、根冠特異的プロモーターを使って形質転換アラビドプシスを作出した。WISH法により禄冠で強くHvProT遺伝子を発現させている個体を二つ選んで生長を調べたところ、根長が野生株と比較して20%増加しており、根端0-2mmの部位のプロリンの蓄積量は野生株と比較して2-3倍増加していた。しかしながら耐塩性の向上は観察されなかった。オオムギを使った根端付近におけるプロリン蓄積パターンの解析では、塩ストレス下では先端よりもその上位(より成熟した部分)で遊離プロリンが多いことが明らかになった。これはHvProTの発現が最先端部位で強いことと一致しないが、不溶性画分のプロリンおよびハイドロキシプロリン量が先端部位ほど増加しており、遊離プロリンの細胞壁成分としての利用が示唆された。

こ れ ま で に オ オ ム ギ の salt type induction プ ロ リ ン ト ラ ン ス ポ ー タ ー (HvProT) posthumous son 伝 を import し た form quality planning in ア ラ ビ ド プ シ ス に つ い て parsing line を っ て き た. 35 s プ ロ モ ー タ ー を make っ た before turning 発 now strains で は leaf で の プ ロ リ の ン content reduce に よ り growth が reduce す る こ と は annual の report before で above べ た tong り で あ る が, そ の の after parsing に よ り following の こ と が Ming ら か に な っ た. Leaf の プ ロ リ ン content reduce の reason を agent っ た と こ ろ, プ ロ リ ン full solution で あ る プ ロ リ ン デ ヒ ド ロ ゲ ナ ー ゼ (PDH) heritage 伝 son の が 発 now quantity と enzyme activity form quality planning in body で raised plus し て い る こ と が わ か っ た. The occurrence of PDH is プロリ プロリ, the treatment of や, the plant をストレス ら, the liberation of すると, and the increase of する. ア ラ ビ ド プ シ ス internality ProT の 発 now は mesophyll cells で は less な く, 35 s プ ロ モ ー タ ー の under the system of imperial で HvProT が leaf く function strongly で し た た め に, turning の プ ロ リ ン が inflows し, そ の result, PDH activity が raised し て プ ロ リ の ン quantity reduce が き た と push examine さ れ た. オ オ ム ギ で は HvProT タ ン パ ク qualitative は immune staining に よ り root の most apex で place あ る root cap に し more く て い た. HvProT の root cap で の 発 now と ス ト レ ス patience と の masato is を adjustable べ る た め, root cap specific プ ロ モ ー タ ー を make っ て form quality planning in ア ラ ビ ド プ シ ス を make し た. Strong WISH method に よ り eloth crown で く HvProT posthumous son 伝 を 発 now さ せ て い る individual を つ choose two ん で growth を adjustable べ た と こ ろ, comparison of root length が wild strains と し て 20% raised plus し て お り and radicular 0-2 mm の の プ ロ リ ン の volume は wild strains と compare し て 2-3 times raised plus し て い た. <s:1> ながら ながら salt tolerance <s:1> upward 観 観 observe されな った った った. オ オ ム ギ を make っ た radicular paying nearly に お け る プ ロ リ ン accumulation パ タ ー ン の parsing で は, salt ス ト レ ス under で は apex よ り も そ の upper (よ り mature し た) で free プ ロ リ ン が more い こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ は HvProT の 発 が now most apex parts で strong い こ と と consistent し な い が, insoluble points の プ ロ リ ン お よ び ハ イ ド ロ キ シ プ ロ リ ン quantity が apex parts ほ ど raised plus し て お り, free プ ロ リ ン の cell wall component と し て の using が in stopping さ れ た.

项目成果

イネとオオムギの耐塩性の違いを探る-カスタムアレイ解析とヘテロアレイ解析の実際

探究水稻和大麦耐盐性的差异——定制芯片分析与异质阵列分析的实践

• 发表时间: 2004
• 期刊: 化学と生物 42(9)
• 作者: 上田晃弘;高倍鉄子
• 通讯作者: 高倍鉄子

Abiotic Stress Tolerance in Plants. Identification of salt-responsive genes in monocotyledonous plants from transcriptome to functional analysis.

植物的非生物胁迫耐受性。

• 发表时间: 2006
• 作者: Akihiro Ueda;Tetsuko Takabe
• 通讯作者: Tetsuko Takabe