作物の耐湿性強化に寄与するRadial O_2 Lossバリア形成の分子機構の解明

阐明有助于增强作物耐湿性的径向O_2损失屏障形成的分子机制

• 批准号: 07F07424
• 负责人: 中園 幹生
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07424/
• 关键词: 耐湿性; コムギ; Radial O_2 Lossバリア; Laser Microdissection; 根; レーザーマイクロダイセクション

これまで、耐湿性・耐塩性極強のオオムギ属の雑草であるHordeum marinumに着目し、その耐湿性機構の解明を目指し研究を進めてきた。その結果、H.marinumはイネと同様に根の通気組織が良く発達していることを明らかにした。さらにRadial Oxygen Loss(ROL)バリアが形成されることを報告した。ROLバリアとは、根の基部からの酸素漏洩を防ぐバリアのことで、通気組織を通じた酸素輸送過程での酸素損失を最小限に抑えて根端まで効率的に酸素を供給する役割を担っている。これは、湿生植物の特徴の一つである。それに対し、コムギの根では、通気組織の形成に時間がかかることとROLバリアが全く形成されないことを明らかにしており、両植物のこれらの性質の違いが耐湿性の強弱を決定することを示唆した。根の酸素通気システムの効率化に関わるROLバリアは植物の耐湿性にとって重要な形質の一つであるが、その分子機構は解明されていなかった。本年度、イネを材料にしてROLバリア形成中の組織のみをLaser Microdissection(LMD)法で回収し、マイクロアレイを行うことで、ROLバリア形成中に発現量が増加する67個の遺伝子と発現量が減少する70個の遺伝子を同定した。その中には、ROLバリアの構成成分と考えられるスベリン合成系の遺伝子が含まれていた。さらに、コムギとH.marinumを材料にして、同様のアプローチを試みた。そのためにこれらの植物の根を用いたLMDの条件検討をして最適条件を確立できた。今後、LMDによって単離した組織のRNAを用いたマイクロアレイ解析を行い、ROLバリアの形成に重要な役割を果たす遺伝子の同定を試みる。

こ れ ま で, moisture resistant, salt resistance, strong の オ オ ム ギ is の 雑 grass で あ る Hordeum marinum に mesh し, そ の institutions during の interpret を refers を し research into め て き た. そ の results, H.m arinum は イ ネ と with others に root の tong 気 good organization が く 発 da し て い る こ と を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0 Radial Oxygen Loss(ROL)バリアが forms される とを とを reports た た. ROL バ リ ア と は, root の base か ら の element acid leakage を anti ぐ バ リ ア の こ と で, 気 organized を じ た acid grain conveying process で の を acid element loss minimum に え suppression て radicular ま で sharper rate に acid element を supply す る "を cut bear っ て い る. <s:1> れ れ, hygrophytes <s:1> characteristics である である である. そ れ に し, seaborne コ ム ギ の root で は, 気 の forms に time が か か る こ と と ROL バ リ ア が く form all さ れ な い こ と を Ming ら か に し て お り, struck plant の こ れ ら の nature の violations い が の strength during を decided す る こ と を in stopping し た. Root element tong 気 の acid シ ス テ ム の sharper rate change に masato わ る ROL バ リ ア は plant の に during と っ て important な character の a つ で あ る が, そ の molecular institutions は interpret さ れ て い な か っ た. This year, イ ネ を material に し て ROL バ リ ア の tissues in the form の み を Laser Microdissection method (LMD) で back 収 し, マ イ ク ロ ア レ イ を line う こ と で, ROL バ リ ア formation in に 発 now quantity が raised す る 67 の posthumous son 伝 と 発 now decrease が す る 70 の heritage 伝 を son be し た. In そ の に は, ROL バ リ ア の composition と exam え ら れ る ス ベ リ ン GeChengXi の heritage 伝 son が containing ま れ て い た. Youdaoplaceholder0, コムギと h. marinumを material に て て, the same <s:1> アプロ チを チを チを try みた. そ の た め に こ れ ら の の root を with い た LMD 検 の conditions for を し て を optimum conditions established で き た. In the future, the LMD に よ っ て 単 from し た organization の RNA を with い た マ イ ク ロ ア レ イ parsing を い, ROL バ リ ア の form important な に "を cut fruit た す heritage 伝 son の be を try み る.

项目成果

Ethylene promotes submergence-induced expression of OsABA8oxl, a gene that encodes ABAS'-hydroxylase in rice

乙烯促进淹没诱导的 OsABA8oxl 表达，OsABA8oxl 是水稻中编码 ABAS-羟化酶的基因

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plant & Cell Physiology 48
• 作者: Saika;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Role of ethylene in acclimations to promote oxygen transport in roots of plants in waterlogged soils

• DOI: 10.1016/j.plantsci.2008.03.002
• 发表时间: 2008-07
• 期刊: Plant Science
• 影响因子: 5.2
• 作者: K. Shiono;H. Takahashi;T. Colmer;M. Nakazono

Identffication of genes expressed during aerenchyma formation in maize roots using laser microdissection and a microarray

使用激光显微切割和微阵列鉴定玉米根部通气组织形成过程中表达的基因

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakazono;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Submergence tolerance in Hordeum marinum: dissolved CO2 determines underwater photosynthesis and growth

• DOI: 10.1071/fp09298
• 发表时间: 2010-06
• 期刊: Functional Plant Biology
• 影响因子: 3
• 作者: O. Pedersen;A. Malik;T. Colmer

イネの根端への酸素供給効率化に関与する遺伝子の網羅的発現解析

提高水稻根尖供氧效率相关基因的综合表达分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 山崎;ら
• 通讯作者: ら