低リン条件下で強く発現が誘導される新規遺伝子の機能解明

低磷条件下强烈诱导表达的新基因的功能阐明

• 批准号: 03J09643
• 负责人: 和崎 淳
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Hokkaido 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 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J09643/
• 关键词: イネ; OsPI1; リン; リン欠乏; マイクロアレイ; riboregulator; RNAi; in situ hybridization

低リン条件下で育つイネで強く発現が誘導される新規遺伝子OsPI1の低リン条件における生理的機能を明らかにする目的で研究を実施し、以下の成果を得た。(1)RNAiによるOsPI1遺伝子破壊のためのベクターを構築し、イネに形質転換を行った。現在、形質転換系統のOsPI1の発現量を調査し、OsPI1の発現量がない系統の選抜を行っている。(2)リン処理(+P区、-P区)を施して水耕栽培によってイネ(野性株)を生育させた。部位別に単離したRNAに対して定量的PCRによるmRNA発現量の解析を行い、OsPI1遺伝子が比較的新しい組織で発現量が多く、地上部よりは根部での発現が高いことを明らかにした。(3)+P区、-P区を設けて水耕栽培したイネを根部・地上部に分けて採取し、それぞれの試料からRNAを単離した。合成したsense鎖およびantisense鎖のRNAをプローブとしてノーザン解析を実施し、sense鎖のプローブを用いた場合には特異的に結合するRNA分子は存在しないことを確認した。また、antisense鎖のプローブを用いた場合には-P区の植物から単離したRNAを用いた場合のみ、OsPI1の分子サイズと一致する位置に強いシグナルが検出された。以上より、相同性に基づくRNA-RNA分子間相互作用は起きていないものと推定された。(4)水耕栽培によって栽培したイネの根部・地上部についてパラフィン包埋切片を作成した。この試料を用いてin situ hybridizationを実施した結果、OsPI1は維管束周辺および新しい組織での発現が高いことが示された。(5)OsPI1がタンパク質をコードするかどうかを調査するため、in vitro translation実験を行った。その結果、OsPI1に由来するタンパク質は検出されなかったことから、少なくとも通常の形でのタンパク質はコードしないものと推定された。

The study on physiological function of OsPI 1 under low temperature conditions was carried out and the following results were obtained. (1) During RNAi, the OsPI1 gene fragment is constructed and the form and quality of the gene are changed. At present, the detection of OsPI 1 in the physical transformation system is investigated, and the detection of OsPI 1 in the system is selected. (2)The growth of wild plants in hydroponic culture is affected by the application of fertilizer (+ P zone, -P zone). Analysis of mRNA expression in different parts of the body, OsPI 1 gene expression in new tissues, and high expression in roots (3)+ P zone, -P zone, hydroponic culture, root, aerial part, sample, RNA, isolation. The presence of RNA molecules in the sense lock and in the sense lock is confirmed. In the case of anti-sense lock, the plant in the P region is isolated from the RNA in the case of anti-sense lock, and the molecular in the OsPI 1 region is isolated from the RNA in the same position. The RNA-RNA interaction between the above two genes is presumed to be the same. (4)Hydroponic culture is used to prepare embedded slices of roots and aboveground parts The results of this experiment show that OsPI 1 has a high level of vascular bundle circulation and new tissue. (5) OsPI1 has been investigated in vitro translation. As a result, OsPI 1 has been estimated to have a higher quality than normal.

项目成果

Wasaki, J.et al.: "Transcriptomic analysis of metabolic changes by phosphorus stress in rice plant roots."Plant Cell and Environment. 26(9). 1515-1523 (2003)

Wasaki, J.等人：“水稻根部磷胁迫引起的代谢变化的转录组分析。”植物细胞与环境。

Yamamura et al.: "Possibility of rhizosphere regulation using acid phosphatase and organic acid for recycling phosphorus in sewage sludge."Soil Science and Plant Nutrition. (in press). (2004)

Yamamura 等人：“使用酸性磷酸酶和有机酸回收污水污泥中的磷来调节根际的可能性。”土壤科学和植物营养。

Wasaki, J.et al.: "Expression of the OsPI1 gene, Cloned from rice roots using cDNA microarray, rapidly responds to phosphorus status."New Phytologist. 158(2). 239-248 (2003)

Wasaki, J. 等人：“OsPI1 基因的表达，使用 cDNA 微阵列从水稻根中克隆，可快速响应磷状态。”新植物学家。

Behl, R.K.et al.: "Breeding wheat for zinc efficiency improvement in semi-arid climate. -A review."Tropics. 12(4). 295-312 (2003)

Behl, R.K.等人：“在半干旱气候中培育小麦以提高锌效率。-评论。”热带。