コムギとイネの種子胚発芽時におけるミトコンドリアバイオジェネシスの比較解析

小麦和水稻种子胚萌发过程中线粒体生物发生的比较分析

• 批准号: 05F05187
• 负责人: 中村 千春
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05187/
• 关键词: ミトコンドリア; チトクローム鎖; シアン耐性鎖; オルタナティブオキシダーゼ; 種子発芽; パンコムギ; 遺伝子発現; オルガネラマクロアレイ; オルガネラバイオジェネシス; オールタナティブオキシダーゼ

急激な呼吸鎖の発達を伴う種子胚の発芽過程は、植物ミトコンドリアの構造と機能の発達過程(ミトコンドリアバイオジェネシス)を解析する格好の対象であり、低温、低酸素分圧などの環境ストレス下での発芽および幼苗の生育など農業上重要な解析対象形質である。本研究の目標は、コムギを材料に、種子胚の発芽過程におけるミトコンドリアバイオジェネシスを、ミトコンドリア電子伝達系を構成する遺伝子群とそれらがコードするタンパク質群の発現動態から明らかにすることである。特に、シアン耐性酸化酵素であるオールタナティブオキシダーゼ(AOX)の役割を低温及び湛水ストレス下で検証し、AOXの発現制御に関わる核とミトコンドリア間の情報伝達機構を明らかにする。1)tDNAとrDNAを除くミトコンドリアの全遺伝子群とORFをブロッとしたミトコンドリアマクロアレイを作成し、ミトコンドリア転写産物測定の精度をリアルタイムPCRで検証した。2)ミトコンドリアマクロアレイを用いて、ミトコンドリア遺伝子群の転写産物量の発芽に伴う変動を測定した。特に、チトクローム鎖が阻害された条件では、AOX転写産物量が大きく増加することを明らかにした。2)ミトコンドリア電子伝達系に属する酵素群の量的変動をウエスタンブロティングにより測定した、チトクローム鎖が阻害された条件下でのAOX量の増加を検証した。3)ミトコンドリアマクロアレイとウエスタンブロティングにより、発芽過程の低温、乾燥、塩ストレスがミトコンドリアバイオジェネシスに与える効果を解析し、ストレスへの反応が遺伝子特異的であることを明らかにした。

Nasty shock な breathing lock の 発 da を with う seed embryo の 発 は bud process, plant ミ ト コ ン ド リ ア の function of tectonic と の 発 da process (ミ ト コ ン ド リ ア バ イ オ ジ ェ ネ シ ス) を parsing す る case good の like で seaborne あ り and low temperature and low acid element 圧 な ど の environment ス ト レ ス under で の 発 bud お よ び seedlings の fertility な ど agriculture important analytical pictographic seaborne な で あ る . の target は, this study コ ム ギ に を material, seed embryo の 発 bud process に お け る ミ ト コ ン ド リ ア バ イ オ ジ ェ ネ シ ス を, ミ ト コ ン ド リ ア electronics 伝 da を constitute す る heritage 伝 subgroup と そ れ ら が コ ー ド す る タ ン パ ク mass group の 発 now dynamic か ら Ming ら か に す る こ と で あ る. に, シ ア ン patience acidification enzyme で あ る オ ー ル タ ナ テ ィ ブ オ キ シ ダ ー ゼ (AOX) cut を の service low temperature and water the び light ス ト レ ス under で 検 し, AOX の 発 now suppression に masato わ る nuclear と ミ ト コ ン ド リ ア の between intelligence 伝 of institutions を Ming ら か に す る. 1) tDNA と rDNA を except く ミ ト コ ン ド リ ア の full heritage 伝 subgroup と ORF を ブ ロ ッ と し た ミ ト コ ン ド リ ア マ ク ロ ア レ イ を し, consummate ミ ト コ ン ド リ ア planning to write a product measurement precision の を リ ア ル タ イ ム PCR で 検 card し た. 2) ミ ト コ ン ド リ ア マ ク ロ ア レ イ を with い て, ミ ト コ ン ド リ ア heritage 伝 subgroup の planning write product quantity の 発 bud に with う - determination of dynamic を し た. に, チ ト ク ロ ー ム lock が resistance against さ れ た conditions で は, AOX planning write product quantity が big き く raised plus す る こ と を Ming ら か に し た. 2) ミ ト コ ン ド リ ア electronic 伝 da series に belongs す る enzyme group - the amount of の dynamic を ウ エ ス タ ン ブ ロ テ ィ ン グ に よ り determination し た, チ ト ク ロ ー ム lock が resistance against さ れ た conditions で の AOX in の raised add を 検 card し た. 3) ミ ト コ ン ド リ ア マ ク ロ ア レ イ と ウ エ ス タ ン ブ ロ テ ィ ン グ に よ り, の 発 bud process, dry at low temperature, salt ス ト レ ス が ミ ト コ ン ド リ ア バ イ オ ジ ェ ネ シ ス に and え る unseen fruit を analytical し, ス ト レ ス へ の anti 応 が heritage 伝 child specific で あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Mitochondrial biogenesis as revealed by mitochondrial transcript profiles during germination and early seedling growth in wheat

小麦发芽和早期幼苗生长过程中线粒体转录谱揭示的线粒体生物发生

• 发表时间: 2007
• 期刊: Genes and Genetic Systems 82
• 作者: Khaman;S.M.;Naydenov;N.G.;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Expression profiles of respiratory components associated with mitochondrial biogenesis during germination and seedling growth under normal and restricted conditions in wheat

正常和限制条件下小麦发芽和幼苗生长过程中与线粒体生物发生相关的呼吸成分的表达谱

• 发表时间: 2008
• 期刊: Genes and Genetic Systems 83
• 作者: Naydenov;N.G.;Khanam;S.M.;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Overexpression of wheat alternative oxidase gene Waoxla alters respiration capacity and response to reactive oxygen species under low temperature in transgenic Arabidopsis

小麦替代氧化酶基因 Waoxla 的过度表达改变转基因拟南芥低温下的呼吸能力和对活性氧的反应

• 发表时间: 2006
• 期刊: Genes and Genetic Systems 81
• 作者: C.Egawa;F.Kobayashi;M.Ishibashi;T.Nakamura;C.Nakamura;S.Takumi;Chikako Egawa;Atsushi Sugie
• 通讯作者: Atsushi Sugie