光発芽レタス種子におけるアブシジン酸生合成・代謝酵素遺伝子の単離と発現解析

光发芽生菜种子脱落酸生物合成及代谢酶基因的分离及表达分析

基本信息

批准号：
15780081
负责人：
豊増知伸
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

レタスGrand Rapids種子の光発芽はフィトクロムにより制御されており、それは植物ホルモンの一つジベレリン(GA)とアブシジン酸(ABA)のバランスにより調節されていると考えられている。本研究は,発芽時のABA内生量減少のメカニズムを解明することを目的として,本年度は昨年度クローニングした遺伝子(LsNCED1-4、LsABA8ox1-4)の機能解析と発現解析を行った。P450酸化酵素をコードするLsABA8ox1-4を酵母に組み込み、マイクロソーム画分を用いてABAを基質とした変換実験を行ったところ、LsABA8ox1,3,4についてはファゼイン酸への変換が確認され、それらは目的酵素をコードしていることが証明された。LsABA8ox2については、現在検討中である。さらに、これら8種の遺伝子について種子発芽過程における発現解析を行った。その結果、発芽が誘導される赤色光処理種子においては非発芽コントロールである近赤外光処理種子と比較して、ABA生合成に関与するLsNCED2,4の発現量が減少し、ABA代謝に関与するLsABA8ox1,3の発現量が増加した。これらの結果はそれら遺伝子の発現が制御されて、ABAの内生量が調節されている可能性を示唆するものである。さらに、GA処理によって発芽を誘導したときにもABAレベルは減少するが、そのときはこれら遺伝子の発現は影響を受けず、赤色光処理とGA処理では異なる分子メカニズムでABA内生量が減少している可能性も示唆した。今後は、これら遺伝子のプロモーター解析を行うとともに、in situハイブリダイゼーションにより種子内発現部位を追究していく予定である。

生菜大急流种子的光颗粒受植物色素的控制，植物色素被认为是受植物激素之一的吉布贝罗林（GA）和脱落酸（ABA）之间平衡的调节。这项研究旨在阐明在发芽期间ABA内源体积减少的机理，今年我们对克隆的基因进行了功能和表达分析（LSNCED1-4，LSABA8OX1-4）。当将编码P450氧化酶的LSABA8OX1-4掺入酵母中，并使用ABA使用微粒体分数将ABA转换为底物，确认了LSABA8OX1、3、4的lsaba8ox1、3、4转换为phseic Acid，并证明了它们编码靶酶。 LSABA8OX2目前正在考虑。此外，在种子发芽过程中，对这八个基因进行了表达分析。结果，与ABA代谢相比，与近乎含量的浅色播种相比，与ABA代谢有关的LSNCED2,4的表达水平（与ABA生物合成相关的LSNCED2,4）与ABA代谢有关的LSABA8OX1,3的表达水平降低，而LSABA8OX1,3的表达水平则增加。这些结果表明，这些基因的表达可能受到调节，并调节ABA的内源量。此外，当GA处理诱导发芽时，ABA水平也降低，但目前不影响这些基因的表达，这表明由于红光处理和GA处理之间的分子机制，ABA内源性量的量可能会降低。将来，我们计划对这些基因进行启动子分析，并通过原位杂交研究内酶表达位点。