根における栄養素吸収と形態形成制御機構の解明

阐明根部养分吸收和形态发生控制机制

• 批准号: 17780001
• 负责人: 池田 亮
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-17780001/
• 关键词: イネ; アンモニウムイオン; アンモニムトランスポーター; 根; 形質転換体; アンモニウムトランスポーター; 窒素; プロモーター

アンモニウムイオンは硝酸イオンと並んで、植物が外環境からの供給に依存している重要な無機窒素栄養素である。窒素イオンの細胞内への取り込み・細胞間への移動には、膜貫通型タンパク質である窒素トランスポーターの"能動的な輸送システム"が必要とされる。水田に代表される湛水土壌では、アンモニウムイオンは主たる窒素源として存在し、その取り込みにはアンモニウムトランスポーター(Ammonium Transporter : AMT)が機能する。イネのゲノムには3種類のOsAMT1遺伝子(OsAMT1;1-1;3)が存在している。OsAMT1;1は構成的な発現様式を示すのに対し、OsAMT1;2は根で特異的に発現しており、アンモニウムイオン存在下で顕著な発現促進が認められる。またOsAMT1;3も根で特異的な発現を示したが、窒素飢餓条件下で最も顕著な発現が認められる。本研究では、OsAMTをイネの恒常的高発現させた形質転換イネを用いて根からアンモニウムイオンの取り込み量と根の形態的変化を調査した。その結果、OsAMT2遺伝子を過剰発現させた形質転換体では、植物体内へのアンモニウムイオンの取り込み量が約1.5から約4倍程度に増大していることが明らかとなった。これに対し、形質転換体の根は、伸長抑制が認められた。この結果から、過剰に取り込むアンモニムイオンに対して、取り込み器官である根のマスを小さくすることで植物体内のアンモニウムイオン量を調整する機構の存在が明らかとなった。すなわち、高等植物には取り込んだ窒素量に合わせて窒素の取り込み器官である根の形態形成を調節する"窒素センサー"の存在が浮き彫りとなった。また"窒素センサー"の分子実体を単離するため、モデル植物であるシロイヌナズナ変異体ラインを用いてスクリーニングを行った結果、候補となるラインが単離された。

ア ン モ ニ ウ ム イ オ ン は nitrate イ オ ン と and ん で environment outside, plant が か ら の supply に dependent し て い る important な inorganic element smothering tech students.their ownship raise grain で あ る. Smothering element イ オ ン の intracellular へ の take り 込 み, intercellular へ の mobile に は, transmembrane タ ン パ ク qualitative で あ る smothering element ト ラ ン ス ポ ー タ ー の "move な conveying シ ス テ ム" が necessary と さ れ る. Paddy field に representative さ れ る cham soil 壌 で は, ア ン モ ニ ウ ム イ オ ン は main た る smothering element source と し て し, そ の take り 込 み に は ア ン モ ニ ウ ム ト ラ ン ス ポ ー タ ー (Ammonium from: AMT) が function す る. The 伝 (OsAMT1;1-1;3)が of the three species of <s:1> OsAMT1 remains (osamt1;1-1;3) exist in て て る る. OsAMT1; 1. The な pattern formed by を shows す に against, OsAMT1; 2 は で specific に 発 now し て お り, ア ン モ ニ ウ ム イ オ ン presence で 顕 the な 発 promote が now recognize め ら れ る. Youdaoplaceholder0 OsAMT1; 3 も root で specific な 発 を now shown し た が, smothering element under the condition of hunger で most も 顕 the な 発 が now recognize め ら れ る. This study で は, OsAMT を イ ネ の constant high 発 now さ せ た form quality planning in イ ネ を with い て root か ら ア ン モ ニ ウ ム イ オ ン の take り 込 み quantity と root の morphological variations of を survey し た. そ の results, OsAMT2 but 伝 を turning 発 now さ せ た form quality planning in body で は, plants へ の ア ン モ ニ ウ ム イ オ ン の take り 込 が み quantity is about 1.5 か ら about 4 times larger degree に raised し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. Youdaoplaceholder2 れに inhibits が and められた of 転, morphoplasmic 転 replacement body <s:1> root and elongation. こ の results か ら, turning に take り 込 む ア ン モ ニ ム イ オ ン に し seaborne て, take り 込 み organ で あ る root の マ ス を small さ く す る こ と で plants の ア ン モ ニ ウ ム イ オ を ン quantity adjustment す る institutions の が Ming ら か と な っ た. す な わ ち, higher plants に は take り 込 ん だ smothering element quantity に close わ せ て smothering element の take り 込 み organ で あ る root の morphogenetic を adjust す る "smothering element セ ン サ ー" の is が floating き carved り と な っ た. ま た "smothering element セ ン サ ー" を の molecular be body 単 from す る た め, モ デ ル plant で あ る シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ - variant ラ イ ン を with い て ス ク リ ー ニ ン グ を line っ た results, alternate と な る ラ イ ン が 単 from さ れ た.

项目成果

The Arabidopsis gene CAD1 controls programmed cell death in the plant immune system and encodes a protein containing a MACPF domain

• DOI: 10.1093/pcp/pci095
• 发表时间: 2005-06-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Morita-Yamamuro, C;Tsutsui, T;Yamaguchi, J
• 通讯作者: Yamaguchi, J

Salicylic Acid and a Chitin Elicitor Both Control Expression of the CAD1 Gene Involved in the Plant Immunity of Arabidopsis

• DOI: 10.1271/bbb.50700
• 发表时间: 2006-09
• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
• 作者: Tomokazu Tsutsui;Chizuko Morita-Yamamuro;Yutaka Asada;E. Minami;N. Shibuya;A. Ikeda;J. Yamaguchi

A transposon-induced spontaneous mutation results in low β-amylase content in rice

转座子诱导的自发突变导致水稻β-淀粉酶含量低

• 发表时间: 2005
• 期刊: Plant Science 169
• 作者: Horii;H. et al.;Saika H. et al.
• 通讯作者: Saika H. et al.