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イネ新規Ｒｕｂｉｓｃｏ小サブユニットを利用した光合成能力の改良とその生理機能解析

水稻新Rubisco小亚基提高光合能力及其生理功能分析

基本信息

批准号：
15J02118
负责人：
森田耕一
金额：
$ 1.22万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J02118/
关键词：
イネ光合成 Rubisco 小サブユニット RT-PCR メタボローム解析

项目摘要

イネRubisco小サブユニット（OsRbcS1-5）のうち、OsRbcS1は他のイネRbcSとは配列が大きく異なるなど、特異な性質を持つ。我々の以前の研究により、OsRbcS1は主要な光合成器官である葉身では発現しておらず、遺伝子組換えにより葉身のRubiscoに導入するとRubiscoの触媒速度を増加させる効果を持つことが明らかになった。そこで、OsRbcS1の代謝における機能を明らかにすることを目的として、アワ、トマト、ミヤコグサ、ブドウ、イヌカタヒバなど多様な植物が持つOsRbcS1の相同遺伝子の発現の器官特異性をRT-PCRにより詳細に解析した。その結果、OsRbcS1様RbcSは主要な光合成器官である葉では発現しておらず、非光合成器官や呼吸活性が高いと考えられる部位で発現が高い傾向があった。また、ブドウやイヌカタヒバなど進化的に古いRbcSを持つ種ではOsRbcS1様RbcSは葉でも発現していた。次に、OsRbcS1の発現抑制がイネ葉鞘の代謝に及ぼす影響を明らかにするため、OsRbcS1を発現抑制した形質転換イネを作出し、メタボローム解析を行った。イネの株元に砂利を被せて栽培し、軟白化させた葉鞘基部を用いた。その結果、OsRbcS1発現抑制イネではアミノ酸や糖などの含量が変化していた。以上の結果より、OsRbcS1を含むRubiscoは、組織内のCO2濃度が高いと考えられる非光合成器官において、カルビン回路によらないリブロースビスリン酸の供給を受け、呼吸などの炭素代謝経路に3-ホスホグリセリン酸を供給する機能を担う可能性が考えられた。

The Rubisco is small, the RbcS is different, the OsRbcS1 is different, the RbcS is the biggest, the sex is the best. In the past, we studied the growth rate of photosynthetic organs, the main components of OsRbcS1, the growth of photosynthetic organs, the growth rate of Rubisco, the speed of catalyst, the speed of catalyst and the speed of catalyst. The OsRbcS1 machine can tell you that the purpose of the device is to detect the specific properties of the organs. The purpose of the device is to detect the characteristics of the organs. The purpose of the device is to detect the characteristics of the RT-PCR. The results showed that the respiratory activity of the main photosynthetic organs and non-photosynthetic organs of OsRbcS1 RbcS were significantly higher than those of the non-photosynthetic organs. This is the best way to improve the performance of the traditional RbcS system. This is the best way to improve the performance of the OsRbcS1 RbcS system. In the second, OsRbcS1, you can see that you have a problem, and that you have a clear indication that you have a problem, that you have a problem with OsRbcS1, that you have a problem, and that you are going to analyze the data. The plant is cultivated, albino, and the base of the sheath is used. The results showed that OsRbcS1 inhibited the content of carbohydrate and sugar. The above results show that OsRbcS1 contains high levels of Rubisco, high levels of CO2 in the tissue, and that the non-photosynthetic organs are not involved in the treatment. The circuit is responsible for the supply of acid to the recipient, the respiratory cycle, the carbon replacement pathway, and the possibility of supplying acid to the machine.