光中断を用いたイネの開花におけるシグナルネットワークの解明

利用光中断阐明水稻开花中的信号网络

• 批准号: 04J05053
• 负责人: 石川 亮
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J05053/
• 关键词: イネ; フィトクロム; 光中断; 開花; 日長; 短日植物

植物は日長に反応して開花を誘導する性質から大きく、短日植物と長日植物に分けられる。分子遺伝学を中心とした研究から、これら植物の開花制御に関わる分子シグナルネットワークの理解が進んでいる。長日植物であるシロイヌナズナと短日植物であるイネを用いた研究から、両植物が日長を感知して開花を誘導するシグナルネットワークの骨格は保存されていることが示唆されている。イネに対して暗期の中央で白色光による光中断を一回行なうと、開花のスイッチとされるHd3a遺伝子の急激な発現抑制が観察され、この反応にはフィトクロムBが関係していることを報告した(Ishikawa et al.2005)。今年度は、光中断の光源に単色光を用い、フィトクロムによるHd3aの転写制御機構を光生物学的に明らかにすることを中心に実験を行った。Hd3a遺伝子の発現量と開花遅延は赤色光の光量依存的に制御され、また赤色光による光中断効果は、遠赤色光よって打ち消される関係を確認した。以上の結果は、過去に報告された光中断の重要な実験結果がHd3aの転写制御で説明できることを示せたといえる。また、開花における概日時計と光の関係を明らかにするためにHd1過剰発現体を用いた解析を行った。野生型においてHd1を過剰発現させた場合、長日条件下では開花に影響はないが、短日条件下ではHd3aの発現低下と顕著な開花遅延を起こすことが明らかになった以上の結果を、現在論文にまとめており、学術誌に投稿予定である。また本年度は、昨年度に報告した光中断の分子機構を総説としてまとめ、蛋白質・核酸・酵素(共立出版社)に発表した。

由于植物的特性会响应为期一天的植物而引起开花，因此将植物大致分为短期和长期的植物。以分子遗传学为重点的研究导致人们对这些植物开花控制的分子信号网络有了改进的了解。使用拟南芥的研究是长期的植物和短天植物的大米，这表明信号网络的骨干在，其中两种植物都感知日长度和诱导开花。当大米由于黑暗时期中心的白光而受到单个光破裂时，观察到HD3A基因表达的突然抑制被认为是开花的转换，并且据报道植物B植物B涉及该反应（Ishikawa等，2005年）。今年，我们进行了专注于使用单色光作为光生物学上的光源来阐明植物色素转录控制机制的实验。 HD3A基因和开花延迟的表达水平以光量依赖性方式控制，在该方式中，红光被降低了，并且由红光引起的光中断效应之间的关系被远红光取消。以上结果表明，先前报道的光中断的重要实验结果可以通过HD3A的转录控制来解释。此外，使用HD1过表达器进行分析，以阐明昼夜节律与开花的光之间的关系。在论文中发现的结果更详细，在野生型中已经过表达HD1的结果对在长期条件下的开花没有影响，但是现在在短天条件下较低的HD3A表达和显着延迟的开花现在总结在论文中，并计划将其提交给学术期刊。今年，我们还汇总了去年报道的光片断的分子机制的综述，并将其介绍给蛋白质，核酸和酶（Kyoritsu Publishing）。

项目成果

〜温故知新〜光中断の実験から植物の光周性による開花の分子機構に迫る

〜过去的新知识〜通过光中断实验探讨植物光周期开花的分子机制

• 发表时间: 2006
• 期刊: 蛋白質 核酸 酵素 551
• 作者: 縫部義憲;松崎寛;佐藤礼子;佐藤礼子;佐藤礼子;今井 航;今井 航;石川 亮
• 通讯作者: 石川 亮

光周性による開花の制御

通过光周期控制开花

• 发表时间: 2005
• 期刊: 学術月報 Vol.58 No.12
• 作者: 縫部義憲;松崎寛;佐藤礼子;佐藤礼子;佐藤礼子;今井 航;今井 航;石川 亮;横井 修司
• 通讯作者: 横井 修司