ポリアミン生合成酵素遺伝子の改変による低温耐性及び果実日持ち性の付与

通过修饰多胺生物合成酶基因提高水果耐低温性和货架期

• 批准号: 03J01388
• 负责人: 北柴 大泰
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Agricultural Research Organization
• 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-03J01388/
• 关键词: ポリアミン; スペルミン合成酵素; リンゴ; ストレス; 日持ち性; ポリアミン酸化酵素(PAO); 低温誘導性プロモーター; 低温耐性; ACL5; SPMS

本研究はポリアミン生合成酵素遺伝子の制御により、低温耐性や日持ち性を植物に付与し、持続的果樹栽培を可能とする新技術の開発を目的としている。本年度はスペルミン合成酵素遺伝子の低温下における制御を目指すため、低温下における各々の遺伝子の応答性を調査するとともに、低温下誘導性プロモーターの解析を行った。前年度までの解析により明らかになった2種類のスペルミン合成酵素遺伝子(MdACL5およびMdSPMS)の低温処理(4℃)下での経時的な発現を調査した。その結果、両遺伝子の発現は通常生育下と比較して低温により抑制されることが分かった。さらに高温(35℃)や塩(300mM)ストレスについても調査した結果、いずれにおいても両遺伝子の発現は抑制された。このことは両遺伝子が成長・増殖との関わりが深く、ストレスによって生育が阻害された結果発現が抑制されたのではないか、逆に、低温含めストレス遭遇時に植物体にスペルミンを何らかの形で蓄積させることが出来れば、被害の軽減が計れると考えられた。一方、すでに解析済みの低温誘導性遺伝子を基に、そのプロモーター解析についても行った。その推定プロモーター領域にレポーター遺伝子GFPと連結したベクターを構築し、タバコに導入し形質転換体を得た。その結果、GFP遺伝子の低温(4℃、3時間処理)発現誘導性が転写レベルで確認された。しかしながら、実体顕微鏡下でのGFP蛍光が、観察されなかった。その原因としてプロモーター活性が弱いことが考えられ、今後の検討課題となった。他に、ポリアミンの代謝系の把握のため、スペルミジンとスペルミンの分解に関わるポリアミン酸化酵素遺伝子(PAO)の単離、発現解析を行った。しかしながら、リンゴにおける役割を推定するには至っていない。今後、酵素活性と生育との関係、ポリアミン蓄積量との関係を調査する必要がある。

The aim of this study is to develop new techniques for the control of biosynthetic enzymes, low temperature tolerance and weather resistance in plants and the cultivation of fruit trees. This year, we conducted research on the regulation of enzyme activity at low temperature, the investigation of enzyme activity at low temperature, and the analysis of enzyme activity at low temperature. In the past year, the development of MdACL5 and MdSPMS under low temperature treatment (4℃) was investigated. The results and development of seeds are usually lower than those of low temperature. At present, high temperature (35℃) or high temperature (300mM) can be used to investigate the results of the investigation. The growth and development of the plant are closely related to the growth and development of the plant. The growth and development of the plant are closely related to the growth and development of the plant. The growth and development of the plant are closely related to the growth and development of the plant. A party, the analysis of low temperature induced gene base, and the analysis of high temperature induced gene The putative domain is the domain of GFP, which is linked to the domain of GFP. The domain of GFP is the domain of GFP. According to the results, the induction of GFP gene at low temperature (4℃, 3 time treatment) was confirmed. The GFP light is visible under the microscope. The reason for this is that the activity is weak, and the problem is discussed in the future. The analysis of the isolation and production of PAO is related to the understanding, purification and decomposition of the metabolic system of PAO. The first time I saw him, I saw him. In the future, it is necessary to investigate the relationship between enzyme activity and fertility, and the relationship between enzyme accumulation and fertility.

项目成果

Ishizaka, T., Nakano, H., Suzuki, T., Kitashiba, H.: "Characterization of the S-RNase promoters from sweet cherry (Prunus avium L.)"Genes and Genetic Systems. 78. 191-194 (2003)

Ishizaka, T.、Nakano, H.、Suzuki, T.、Kitashiba, H.：“甜樱桃 (Prunus avium L.) 的 S-RNase 启动子的表征”基因和遗传系统。

Expression of arginine decarboxylase and ornithine decarboxylase genes in apple cells and stressed shoots

• DOI: 10.1093/jxb/eri102
• 发表时间: 2005-04-01
• 期刊: JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY
• 影响因子: 6.9
• 作者: Hao, YJ;Kitashiba, H;Moriguchi, T
• 通讯作者: Moriguchi, T

Implication of polyamines in peach fruit development and storage.

多胺对桃果实发育和贮藏的影响。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Tree Physiology (In press)
• 作者: Liu J-H;Nada K;Pang X-M;Honda C;Kitashiba H;Moriguchi T.
• 通讯作者: Moriguchi T.

Kitashiba, H., Matsuda, N., Ishizaka, T., Nakano, H., Suzuki, T.: "Isolation of two genes similar to DREB1/CBF from the sweet cherry and their analysis by transformation into Arabidopsis."Acta Horticulturae : Environmental Stress and Horticulture Crops.Ed

Kitashiba, H.、Matsuda, N.、Ishizaka, T.、Nakano, H.、Suzuki, T.：“从甜樱桃中分离出两个与 DREB1/CBF 相似的基因，并通过转化到拟南芥中进行分析。”园艺学报