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樹木木部柔細胞の耐寒性における可溶性糖の役割とその蓄積の制御機構の解明

阐明可溶性糖在树木木质部薄壁细胞耐冷性中的作用及其积累的控制机制

基本信息

批准号：
10J05901
负责人：
春日純
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Iwate 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 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、季節的な低温脱馴化過程でセイヨウハコヤナギの枝で起こる蛋白質の変動についてのプロテオーム解析を行った。また同時に、生細胞の耐寒性や形成層活動の再開時期、組織に含まれる可溶性糖含量変化なども調べ、これらのプロテオーム変動との関わりについて検討した。生細胞の耐寒性は、3月下旬まで高い値を維持し、その後、徐々に低下した。形成層細胞の分裂は、4月中旬に開始した。組織中の可溶性糖については、試料採取期間を通して徐々に減少し、特に、スクロース、ラフィノース、スタキオース含量と耐寒性との間に高い相関性が認められた。木部組織のアポプラストに存在する可溶性糖含量は、4月中旬から5月初旬にかけて高い値を示した。この春季のアポプラストの糖含量の上昇は、冬季に柔細胞に貯蔵された炭素源の再分配に関与すると思われる。タンパク質については、樹皮及び木部由来の細胞膜タンパク質、可溶性タンパク質のそれぞれについて、約1,000種の変動を追跡することに成功した。これらのタンパク質には、糖分析で検出された糖種の代謝酵素やトランスポータも数多く含まれていた。脱馴化過程で蓄積量が減少するタンパク質として、スタキオース合成酵素やスクロースリン酸合成酵素などが見られた。スタキオースやスクロースは植物の耐寒性獲得への関与が強く示唆されており、上記の酵素が糖の蓄積を介した耐寒性制御へ関与することが予想された。また、4月下旬と5月上旬には、木部でヘキソーストランスポータ及びH^+ATPアーゼの蓄積量の増加が見られた。これらのトランスポータは、同時期のアポプラストの糖含量の増加に関与する可能性がある。本研究により、脱馴化時期における耐寒性の変動や糖の輸送に関与が予想されるいくつかのタンパク質を同定できた。今後、これらのタンパク質の生理的な役割を明らかにしていくために、各タンパク質についてより詳細な解析が必要となる。

The は, season of the year な low-temperature domestication process でセイヨウハコヤナギでの branches up こる protein の - move についてのプロテオーム parsing line をった. またに at the same time, cell の cold tolerance やの cambium activity to open period, organization にまれる soluble sugar content variations change などもべ, これらのプロテオーム - move との masato わりについて beg し検た. The <s:1> cold resistance of the biological cells まで in late march まで high まで value を maintained, そそ later, xu 々に low <s:1> た. The cambium cells undergo a <s:1> division and start to colonize た in mid-april に. Organization の soluble sugar については, sample taken during をして xu 々に reduce し, に, スクロース, ラフィノース, スタキオース content と cold tolerance とのに between high い phase masato が recognize められた. The <s:1> アポプラストに of the wooden tissue has する soluble sugar content, and in mid-april をら and early may にけてけて, the high を value を indicates た. この spring のアポプラストのの sugar content rise は, winter に soft cell に storage 蔵された carbon source の redistribution に masato and すると think われる. タンパク qualitative については, bark and び wood origin の membrane タンパク qualitative, soluble タンパク qualitative のそれぞれについて, about 1000 kinds of の - move を tracing することに successful した. これらのタンパク qualitative には, sugar analysis で検 out された kind の sugar metabolism enzyme やトランスポータも contains numerous くまれていた. Volume of domestication process でが reduce するタンパク qualitative として, スタキオース synthetic enzyme やスクロースリン acid synthesis enzyme などが see られた. スタキオースやスクロースはの plant cold tolerance for への masato and strong がく in stopping されており, written の enzyme がの sugar accumulation を interface した cold tolerance suppression へ masato and することが to think された. またと late April, early may には, wood でヘキソーストランスポータ and び H ^ + ATP アーゼの volume の raised plus が see られた. Youdaoplaceholder2 れらトラトラスポスポタタがある, during the same period, an increase in <s:1> アポプラスト <s:1> sugar content <e:1> に is related to に and the possibility of するがある. This study により, domestication period における cold tolerance の - move や sugar の conveying に masato and が to think されるいくつかのタンパク qualitative を be できた. In the future, これらのタンパク qualitative の physiological な "を cut Ming らかにしていくために, various タンパク qualitative についてより detailed analytical がな necessary となる.