Molecular identification of the master regulators for nicotine biosynthesis in tobacco

烟草中尼古丁生物合成主调节因子的分子鉴定

• 批准号: 21770046
• 负责人: SHOJI Tsubasa
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21770046/
• 关键词: アルカロイド; 転写因子; ジャスモン酸; タバコ; ニコチン; 制御遺伝子; 二次代謝; 植物

Tobacco (Nicotiana tabacum) synthesizes nicotine and related pyridine alkaloids in the root, and their synthesis increases upon herbivory on the leaf via a jasmonate-mediated signaling cascade. Regulatory NIC loci that positively regulate nicotine biosynthesis have been genetically identified, and their mutant alleles have been used to breed low-nicotine tobacco varieties. Here, we studied that the NIC2 locus, comprises clustered transcription factor genes of an ethylene response factor (ERF) subfamily; in the nic2 mutant, at least seven ERF genes are deleted altogether. The NIC2-locus ERFs are close homologs of ORCA3, a jasmonate-responsive transcriptional activator of indole alkaloid biosynthesis in Catharanthus roseus, indicating that the NIC2/ORCA3 ERF subfamily was recruited independently to regulate jasmonate-inducible secondary metabolism in distinct plant lineages.

烟草（Nicotiana tabacum）在根中合成尼古丁和相关的吡啶生物碱，并且它们的合成在叶上通过茉莉酸盐介导的信号级联而增加。已经从遗传学上鉴定出了积极调节尼古丁生物合成的调节NIC基因座，并且它们的突变等位基因已经用于培育低尼古丁烟草品种。在这里，我们研究了NIC 2基因座，包括成簇的乙烯反应因子（ERF）亚家族的转录因子基因;在nic 2突变体中，至少有7个ERF基因被删除。NIC 2位点ERF与长春花中吲哚生物碱生物合成的茉莉酸响应性转录激活因子ORCA 3同源，表明NIC 2/ORCA 3 ERF亚家族在不同的植物谱系中独立地参与调控茉莉酸诱导的次生代谢。

项目成果

Mulyidrug and toxic compound extrusion-type transporters implicated in vacuolar sequestration of nicotine in tobacco roots.

多种药物和有毒化合物挤压型转运蛋白与烟草根中尼古丁的液泡封存有关。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Plant Physiology 146
• 作者: Shoji T;Inai K;Yazaki Y;Sato Y;Takase H;Shitan N;Yazaki K;Goto Y;Toyooka K;Matsuoka K;Hashimoto T.
• 通讯作者: Hashimoto T.

タバコBY2培養細胞ではなぜニコチンではなくアナタビンが蓄積されるか?

为什么烟草 BY2 培养细胞中积聚的是新烟草碱而不是尼古丁？

• 发表时间: 2009
• 作者: 庄司翼;橋本隆
• 通讯作者: 橋本隆

Nicotine biosynthesis.(Ashihara H, Crozier AKomamine A (ed))(Plant metabolism and biotechnology)

尼古丁生物合成。（Ashihara H，Crozier AKomamine A（编））（植物代谢和生物技术）

• 发表时间: 2011
• 作者: Shoji T;Hashimoto T.
• 通讯作者: Hashimoto T.

Multidurg and toxic compound extrusion type transporters implicated in vacuolar sequestration nicotine in tobacco roots.

多药和有毒化合物挤压型转运蛋白与烟草根中液泡隔离尼古丁有关。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Plant Physiol 149
• 作者: Shoji T;Inai K;Yazaki Y;Sato Y;et. al.
• 通讯作者: et. al.

複数の転写因子が低ニコチンタバコ品種では欠失している

低尼古丁烟草品种中多个转录因子被删除

• 发表时间: 2011
• 作者: 庄司翼;梶川昌孝;橋本隆
• 通讯作者: 橋本隆