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アブシジン酸とジャスモン酸メチルの気孔閉口シグナルネットワークの解明

脱落酸和茉莉酸甲酯的气孔关闭信号网络的阐明

基本信息

批准号：
08J06690
负责人：
宗正晋太郎
金额：
$ 0.77万
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 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

気孔は植物の葉の表皮に存在し、光合成に必要な二酸化炭素の取り込みや蒸散による水分の放出を制御する重要な器官である。植物は、環境の変化に迅速に適応するために、気孔の開口度を厳密に制御している。本研究は、気孔の閉口を誘導する植物ホルモンであるアブシジン酸とジャスモン酸メチルのシグナル伝達ネットワークを解明することを目的としている。本年度の研究で、シロイヌナズナのタンパク質リン酸化酵素であるMPK9とMPK12をアブシジン酸シグナル伝達経路で機能する新規の因子として同定した。MPK9とMPK12は、アブシジン酸のシグナル伝達経路においてセカンドメッセンジャーとして機能する活性酸素種の下流で機能していた。また、MPK9とMPK12は植物の低温ストレス耐性にも関与していることを明らかとした。ジャスモン酸メチルシグナルについての研究成果として、シロイヌナズナのカルシウム依存性タンパク質リン酸化酵素であるCPK6の機能解析を行った。電気生理学的解析の結果、CPK6はジャスモン酸メチルによる孔辺細胞原形質膜カルシウムイオンチャネルの活性化に関与していることを明らかにした。また、カルシウム指示蛍光タンパク質であるイエローカメレオンを発現した植物体を用いて実際に孔辺細胞内のカルシウムイオン濃度変化を観察した結果、CPK6の遺伝子破壊変異体においては、ジャスモン酸メチルが誘導する孔辺細胞内のカルシウムイオン濃度の上昇が抑制されていた。以上の結果からCPK6は、ジャスモン酸メチルのシグナル伝達経路において、カルシウムイオンチャネルの活性化に関与しており、孔辺細胞内のカルシウムイオン濃度の上昇を制御する重要な因子の一つである事が示唆された。

The pore is an important organ for the existence of the epidermis of plant leaves and the control of water emission due to the necessary diacidification of carbon for photosynthesis. Plant and environment change rapidly, and pore opening is closely controlled. This study aims to clarify the relationship between plant growth and pore size. This year's research shows that MPK9 and MPK12 are the new factors for the function of the enzyme pathway. MPK9 and MPK12 are functional downstream of active acid species. MPK9 and MPK12 are plants that are resistant to low temperatures. The function analysis of CPK6 was carried out according to the research results of acid group and acid group. The results of electrophysiological analysis show that CPK6 is related to the activation of cell protoplasm. The results showed that CPK6 gene expression was inhibited by the increase of intracellular concentration of CPK6 gene. The above results show that CPK6, CPK6, CPK7, CPK6, CPK7, CPK6, CP