酸化ストレスや金属毒性等に耐性や誘導性を示す野生植物の遺伝子群の解析と応用

野生植物抗氧化应激、金属毒性等基因分析及应用

• 批准号: 08F08428
• 负责人: 江崎 文一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08428/
• 关键词: 野生植物; メリケンカルカヤ; 重金属ストレス; アルミニウムストレス; 一酸化窒素; 耐性機構; ストレス応答機構; 酸化ストレス; NO生成; Alストレス; 重金属排出機構; 有用野生植物; 多種環境ストレス; 耐性遺伝子; 金属ストレス; 遺伝子発現応答機構

メリケンカルカヤは、Al、Zn、diamideなどの金属ストレスや酸化ストレスに耐性を示す野生植物である。本研究では、他のイネ科植物と対比しながら、その高い金属耐性機構を解析した。1)一酸化窒素(以下、NO)は、植物の環境ストレス等でシグナル伝達物質として機能することが報告されているが、メリケンカルカヤや他の3種類の植物ではAl、Cd、Cr、Cu、Znなどの金属ストレスで生成されるのか、またどのような役割を持つのかを検討した。その結果、NOはAlストレス下で顕著に発生したが.このような生成は他の植物では見られなかった。また、メリケンカルカヤでは、CdとZn処理でNO生成が見られたが、Cr、Cu処理では生成が認められなかった。さらにNOの生成を誘導させる前処理を施した後にAl処理してみたところ、脂質過酸化の発生はある程度抑制できたものの、核DNAの断片化に変化が無かったし、根の伸長阻害も変わらなかった。以上のことから、NO自体の耐性機構での効果は限定的だと思われた。2)これまでにメリケンカルカヤから、Alストレス誘導遺伝子ABC transporter (AP18-2-1)を、またAl耐性遺伝子S-adenosyl methionine syntase (SAMS)(AL3A-4)をコードする遺伝子を得ている。酵母形質転換体では、イネのSAMSはAl、Cd、Znに対して耐性を示した。一方、トウモロコシ由来のABC transporterはdiamideに対しては耐性を示したものの、Cu、Znには逆に感受性を示すという結果となり、両遺伝子は金属ストレスや酸化ストレスの耐性機構や毒性機構に関連することが示唆された。さらに詳細な機能解析のために、両者の完全長cDNAをメリケンカルカヤより単離し、これらをシロイヌナズナへの導入した。現在、ホモザイゴートを得るための継代中である。

メ リ ケ ン カ ル カ ヤ は, Al, zinc, diamide な ど の metal ス ト レ ス や acidification ス ト レ ス に patience を で す in wild plants あ る. In this study, で and <s:1> ネ plants of the ネ family と were compared with <s:1> ながら and そ <s:1> plants with higher <s:1> metal tolerance. Youdaoplaceholder5 analysis of を た. 1) a acidification smothering element (" は, NO), plant の environment ス ト レ ス etc で シ グ ナ ル 伝 of material と し て function す る こ と が report さ れ て い る が, メ リ ケ ン カ ル カ ヤ や he の 3 kinds の plants で は Al, Cd, Cr, Cu, zinc な ど の metal ス ト レ ス で generated さ れ る の か, ま た ど の よ う cut を な service hold つ の か を Youdaoplaceholder0 to claim た. そ の results, NO は Al ス ト レ ス under で 顕 the に 発 raw し た が. こ の よ う な generated は he の plant で は see ら れ な か っ た. ま た, メ リ ケ ン カ ル カ ヤ で は, Cd と zinc 処 Richard で NO generated が see ら れ た が, Cr, Cu 処 Richard で は generated が recognize め ら れ な か っ た. さ ら に NO の を inducing さ せ る 処 before Richard を shi し た に after Al 処 Richard し て み た と こ ろ, lipid acidification の 発 raw は あ る extent inhibit で き た も の の, の nuclear DNA fragment に variations change が NO か っ た し の elongation and root resistance against も - わ ら な か っ た. The above <s:1> と ら ら and the だと thoughts that limit the effect of the NO self-tolerance mechanism で われた. 2) こ れ ま で に メ リ ケ ン カ ル カ ヤ か ら, Al ス ト レ ス induced heritage 伝 son from the ABC (AP18-2-1) を, ま た Al tolerance heritage 伝 child S - adenosyl methionine syntase (SAMS)(AL3A-4)をコ をコ ドする ドする 伝 を て る る る. The tolerance of yeast morphophyte 転 clones で た, <s:1> ネ <s:1> SAMS た Al, Cd, Znに to <s:1> て を showed を た. Party, ト ウ モ ロ コ シ origin の ABC from は diamide に し seaborne て は patience を shown し た も の の, Cu and zinc に は inverse に susceptibility を shown す と い う results と な り, struck but 伝 は metal ス ト レ ス や acidification ス ト レ ス の tolerance mechanism や toxicity mechanism に masato even す る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に な function in detail analytical の た め に, struck の completely long cDNA を メ リ ケ ン カ ル カ ヤ よ り 単 し, こ れ ら を シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ へ の import し た. Now, ホモザ ホモザ ゴ ホモザ トを トを トを we have るため 継 継 for である.

项目成果

多種ストレス応答性シロイヌナズナAtGST11遺伝子の転写調節に関わる因子群の解析

拟南芥AtGST11基因对多种胁迫响应的转录调控相关因素分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 河野貴文;江崎文一
• 通讯作者: 江崎文一

Isolation and characterization of transcription factors involved in gene-response mechanisms in A. thaliana AtGST11 gene.

拟南芥 AtGST11 基因中参与基因反应机制的转录因子的分离和表征。

• 发表时间: 2010
• 作者: Kouno;T.;Ezaki;B.
• 通讯作者: B.

重金属ストレスに対するラン藻 Oscillatoria brevis のリプレッサー蛋白BxmRの機能に関する分子遺伝学的解析

蓝绿藻短颤藻阻遏蛋白BxmR响应重金属胁迫功能的分子遗传学分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 田川;中島;江崎
• 通讯作者: 江崎

多種のストレスに応答するAtGST11遺伝子の応答に関わる転写調節因子の単離と解析

AtGST11基因对各种应激反应涉及的转录调控因子的分离和分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 河野貴文;江崎文一
• 通讯作者: 江崎文一

Role of N-terminal His-rich domain of Oscillatoria brevis Bxal in both Ag(I) /Cu(I) and Cd(II) /Zn(II) tolerance

短颤藻 Bxal N 端富含 His 的结构域在 Ag(I)/Cu(I) 和 Cd(II)/Zn(II) 耐受性中的作用

• 发表时间: 2009
• 期刊: The Open Microbiology Journal 3
• 作者: E. Nakakihara;H. Kondo H;S. Nakashima;B. Ezaki
• 通讯作者: B. Ezaki