シロイヌナズナにおけるアブシジン酸の量の調節機構の解明

拟南芥脱落酸水平调控机制的阐明

• 批准号: 05J06377
• 负责人: 岡本 昌憲
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan 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 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J06377/
• 关键词: アブシジン酸; 種子; 休眠; 発芽; 乾燥耐性; イネ; 冠水; エチレン; 農薬開発

2004年度、シロイヌナズナでのABAの主要な不活性化経路に関わる4つのABA8'位水酸化酵素(シトクロムP450 CYP707A1〜4)を理化学研究所との共同研究により同定した。本年度は、それぞれのCYP707Aの生理的機能を明らかにするために、乾燥ストレス時および種子成熟から発芽時のCYP707Aの遺伝子発現および変異体の形質解析を行った。T-DNA変異体を用いた解析において、cyp707a1とcyp707a3変異体は葉からの蒸散量の減少と植物体の内生ABA量の増加が観察され、cyp707a1 cyp707a3二重変異体では、それらの形質がさらに強くなった。また、CYP707A1とCYP707A3のプロモーターGUSを作成した結果、CYP707A1は孔辺細胞でCYP707A3は維管束で発現が観察された。これらの結果から、CYP707A1とCYP707A3は異なる発現部位でABA量を制御し、気孔の開閉を制御していることが明らかとなった。イネが冠水するとエチレンの濃度が増加し、内生ABA量が減少することでshootの伸長が引き起こされるが、その分子メカニズムは明らかでなかった。冠水処理後の内生ABA量とABAの代謝産物を分析すると、ABA量の減少に伴い、ABAの代謝産物であるPAの増加が観察された。さらに、冠水初期において、イネのABA8'水酸化酵素遺伝子(OsABA8ox1)の発現量が増加した。冠水時におけるエチレン濃度の増加がOsABA8ox1の発現量を制御しているかを明らかにするために、好気条件下でエチレンやACCを処理した。その結果、好気条件であっても、OsABA8ox1の発現量の増加とABA量の減少が観察された。この結果から、冠水時におけるABA量の減少がエチレン依存的なOsABA8ox1の発現制御によるものであることが明らかになった(東大・中園助教授との共同研究)。

2004, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ で の ABA の main な not activeness 経 road に masato わ る 4 つ の ABA8 'an acidic enzyme (シ ト ク ロ ム P450 CYP707A1 ~ 4) を riken institute と の joint research に よ り with fixed し た. This year は, そ れ ぞ れ の CYP707A の physiological function を Ming ら か に す る た め に, dry ス ト レ ス when お よ び seeds mature か ら 発 bud when の CYP707A の heritage 伝 son 発 now お よ び - variant の character line analytical を っ た. T - - DNA variants を with い た parsing に お い て, cyp707a1 と cyp707a3 - variant は leaf か ら の の evaporation decrease と の plant body endogenous ABA の raised plus が 観 examine さ れ, cyp707a1 cyp707a3 double - variant で は, そ れ ら の character が さ ら に strong く な っ た. ま た, CYP707A1 と CYP707A3 の プ ロ モ ー タ ー GUS を made し た results, CYP707A1 は 辺 cell で CYP707A3 は vascular bundle で 発 now が 観 examine さ れ た. こ れ ら の results か ら, CYP707A1 と CYP707A3 は different な る 発 now parts で を royal し, ABA quantity の 気 hole opening and closing を suppression し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. イ ネ が crown water す る と エ チ レ ン の concentration が raised し, endogenous ABA が reduce す る こ と で shoot elongation が の led き up こ さ れ る が, そ の molecular メ カ ニ ズ ム は Ming ら か で な か っ た. Crown water 処 Richard の endogenous ABA content of と ABA を の metabolites analysis す る と, ABA の reduce に い, ABA の metabolites で あ る PA の raised plus が 観 examine さ れ た. さ ら に, crown water early に お い て, イ ネ の ABA8 'heritage acidic enzyme 伝 child (OsABA8ox1) の 発 now quantity が raised し た. Crown water に お け る エ チ レ ン concentration の raised が OsABA8ox1 の 発 now quantity を suppression し て い る か を Ming ら か に す る た め に, under the condition of good 気 で エ チ レ ン や ACC を 処 Richard し た. Youdaoplaceholder0 <s:1> results, favorable conditions であって <e:1>, the occurrence amount of OsABA8ox1 <s:1> increased とABA amount <e:1> decreased が観 observe された. こ の results か ら, crown water に お け る ABA decrease の が エ チ レ ン dependent な OsABA8ox1 の 発 now suppression に よ る も の で あ る こ と が Ming ら か に な っ た (neusoft park in assistant professor と の joint research).

项目成果

CYP707A1 and CYP707A2, which encode ABA 8'-hydroxylases, are indispensable for a proper control of seed dormancy and germination in Arabidopsis.

CYP707A1 和 CYP707A2 编码 ABA 8-羟化酶，对于正确控制拟南芥种子休眠和发芽至关重要。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Plant Physiol. 141
• 作者: Okamoto;M.;Kuwahara A.;Seo;M.;Kushiro;T.;Asami;T.;Hirai;N.;Kamiya Y.;Koshiba;T.;Nambara;E.
• 通讯作者: E.

Uniconazole is a potent inhibitor of ABA 8'-hydroxylase in Arabidopsis.(^*These authors contributed equally to this work)

烯效唑是拟南芥中 ABA 8-羟化酶的有效抑制剂。（^*这些作者对这项工作做出了同等贡献）

• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry (印刷中)
• 作者: Saito;S.^*;Okamoto;M.^*;Shinoda;S.;Kushiro;T.;Koshiba;T.;Kamiya;Y.;Hirai;N.;Todoroki;Y.;Sakata;K.;Nambara;E.;Mizutani;M.
• 通讯作者: M.

CYP707A3, a major ABA 8'-hydroxylase involved in dehydration and rehydration response in Arabidopsis thaliana.

CYP707A3，一种主要的 ABA 8-羟化酶，参与拟南芥脱水和补水反应。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Plant Journal (in press)
• 作者: Hagiwara M.;Oono et al.;Ito et al.;Umezawa et al.
• 通讯作者: Umezawa et al.

A plant growth retardant, uniconazole, is a potent inhibitor of ABA catabolism in Arabidopsis

• DOI: 10.1271/bbb.60077
• 发表时间: 2006-07-01
• 期刊: BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 1.6
• 作者: Saito, Shigeki;Okamoto, Masanori;Mizutani, Masaharu
• 通讯作者: Mizutani, Masaharu

Functional analysis of Arabidopsis NCED6 and NCED9 genes indicates that ABA synthesised in the endosperm is involved in the induction of seed dormancy

拟南芥NCED6和NCED9基因的功能分析表明胚乳中合成的ABA参与种子休眠的诱导

• 发表时间: 2006
• 期刊: Plant Journal 45
• 作者: D. Kikuchi;et. al.;Lin et al.;Saika et al.;Lefebvre et al.
• 通讯作者: Lefebvre et al.