気孔開口のシグナル伝達と細胞膜プロトンポンプの活性調節機構の解明

阐明气孔开放信号转导及细胞膜质子泵活性调节机制

• 批准号: 10J05226
• 负责人: 西村 翠 (曽田 翠)
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05226/
• 关键词: 気孔; 孔辺細胞; 細胞膜H^+-ATPase; オーキシン; トリプトファン; 免疫組織染色

(1) 新奇気孔開度変異体ftd2の解析気孔は植物の表皮に存在し、植物はその開度を調整することで蒸散や光合成に必要なガス交換を行う。この気孔開閉におけるシグナル伝達機構を解明するため、本研究では葉の蒸散に依存したスクリーニングより単離された、気孔が顕著に開口する新奇気孔開度変異体ftd2の解析を進めている。ftd2の原因遺伝子はトリプトファン(Trp)の生合成の最終段階を触媒するTSB1が有力であり、Trpが減少し植物ホルモン・オーキシン(IAA)が増加することで気孔開口を促進している可能性を考えられた。しかし今年度、Trp生合成経路を触媒する他の遺伝子の変異体(asa1 asb1, tsa1, tsb2)に関しても解析を行った結果、asa1 asb1, tsa1は、程度は弱いがftd2と同様に矮性・ペールグリーン・顕著な気孔開口といった表現型が観察された。asa1 asb1では内生IAA量は増加しないと考えられるため、Trp量の低下が何らかの作用により気孔開口を促進している可能性が示唆された。(2) オーキシンによる気孔開口とプロトンポンプの活性調節機構の解明IAAは最適濃度10μMで気孔開口を促進することは長年提唱されており、本研究によりシロイヌナズナでもその効果を確認出来たが、その分子機構には未だ不明な点が多い。また(1)の解析より、IAA前駆体であるTrpの内生量が気孔開閉に何らかの働きを持つことも示唆された。本年度の研究では、野生株や変異体を用いた単離表皮組織におけるIAAとTrpの気孔への影響を調べた結果、高濃度IAAは気孔開口阻害を起こすこと、TIR1やABP1といった既知のIAA受容体を介さない気孔開口への作用が存在することが示唆された。また、Trpは2時間程度の明暗条件やフシコクシン添加条件では直接的に気孔開度へ影響を持たないことが確認された。

(1) the novel 気 hole opening - variant ftd2 の parsing 気 hole は の epidermis に し, plant は そ の opening を adjustment す る こ と で evapotranspiration や photosynthetic に necessary な ガ ス exchange う を line. こ の 気 hole opening and closing に お け る シ グ ナ ル 伝 of institutions を interpret す る た め, this study で は leaf の evapotranspiration に dependent し た ス ク リ ー ニ ン グ よ り 単 from さ れ た, 気 が 顕 the に openings す る novel 気 hole opening - variant ftd2 の parsing を into め て い る. Cause of ftd2 の survived 伝 は ト リ プ ト フ ァ ン (Trp) の biosynthesis の eventually Duan Jie を catalyst す る TSB1 が powerful で あ り, Trp が reduce し plant ホ ル モ ン · オ ー キ シ ン (IAA) が raised す る こ と で 気 hole opening を promote し て い る possibility を え test ら れ た. Youdaoplaceholder5 に This year, Trp biosynthetic pathway を catalyst する other cultural heritage 伝 sub-multiple variants (asa1 asb1, tsa1, tsb2)に related <s:1> て analysis を line った result, asa1 asb1 Tsa1 は, weak degree は い が ftd2 と with others に short sex, ペ ー ル グ リ ー ン · 顕 the な 気 hole opening と い っ た phenotype が 観 examine さ れ た. Asa1 asb1 で は endogenous IAA in は raised add し な い と exam え ら れ る た め how low, Trp の が ら か の role に よ り 気 hole opening を promote し て い が る possibility in stopping さ れ た. (2) オ ー キ シ ン に よ る 気 hole opening と プ ロ ト ン ポ ン プ の activity regulating mechanism の interpret the optimal concentration of IAA は 10 microns で 気 hole opening を promote す る こ と は elder to sing さ れ て お り, this study に よ り シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ で も そ の unseen fruit を identified た が, そ の molecular institutions に は not だ が い more unknown な point. の ま た (1) parsing よ り, IAA before 駆 で あ る Trp の amount of endogenous が 気 hole opening and closing に what ら か の 働 き を hold つ こ と も in stopping さ れ た. This year の research で は, wild strains や - variant を with い た 単 from epidermis に お け る IAA と Trp の 気 hole へ の influence を adjustable べ た result, high concentration of IAA は 気 hole opening resistance against を up こ す こ と, TIR1 や ABP1 と い っ た know の IAA as let body を interface さ な い 気 hole opening へ の が exists す る こ と が in stopping さ れ た. ま た, Trp は 2 time degree の light and shade condition や フ シ コ ク シ ン add conditions で は direct に 気 hole opening へ influence を hold た な い こ と が confirm さ れ た.