植物独自の光依存性高温耐性機構の遺伝学的解析

植物独特的光依赖性高温耐受机制的遗传分析

• 批准号: 21658112
• 负责人: 山内 靖雄
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 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-21658112/
• 关键词: 高温体制; 光合成; 光化学系; クロロフィル蛍光; 植物; 高湿耐性; 遺伝学的解析

本研究課題では、他の生物種では見られない、植物に独自の光依存獲得性高温耐性機構の解明を目指し、遺伝学的手法により機構を欠損したアラビドプシス突然変異体を獲得することを目的とした。突然変異体の作製は、突然変異誘発化学物質エチルメタンスルホン酸処理によりおこなった。ホモ化された変異株を播種し、25℃で4週間生育させたものを用い、光照射下40℃で1時間高温処理(以下、光40℃処理と略す)した後、引き続き暗下40℃で1時間高温処理(以下、暗下40℃処理と略す)した。野生株は光40℃処理により光依存獲得性高温耐性が誘導され、暗下40℃処理でも光合成活性の低下を示さないので、野生株と比較し顕著に活性の低下を示す個体の選抜を行った。変異体を選抜後、高温障害のダメージを回復させるため二週間25℃で生育させ、もう一度前述の高温処理を行い、再度顕著な光合成活性の低下を示す個体を選抜した。その後は25℃で栽培し種子を採取した。この一連の一次選抜により、約5,000のアラビドプシス植物体から13の候補系統を得た。選抜された系統の種子を播種し、一次選抜と同様の方法により、二次選抜を行った。この過程で、12系統が光依存獲得性高温耐性を示さず、結果的に1系統のみが選抜された。変異体の獲得効率が低かったため、ここまでの過程で約一年を費やした。得た突然変異体(lat,Light-dependent Acquired Thermotolerance)は、野生株と戻し交配、ホモ系統の選抜を行い、lat系統を固定した。遺伝子の同定を進めるため、固定したlat系統(Columbiaバックグラウンド)とLernsbergとの交雑を行い、キメラ系統(lat x Lernsberg)を作製した。現在は引き続き、ポジショナルクローニングにより原因遺伝子の特定を進めている。

This study aims at understanding the mechanism of photo-dependent acquired high temperature tolerance in plants and other biological species, and at understanding the mechanism of photo-dependent acquired high temperature tolerance in plants and plants. Sudden change in the production process, sudden change in the production of chemical substances, acid treatment The seeds of different plants were planted at 25℃ for 4 weeks, treated at 40℃ for 1 time under light irradiation, treated at 40℃ for 1 time under dark irradiation, treated at 40℃ for 1 time under dark irradiation. In wild plants, photo-dependent acquired high temperature tolerance was induced under 40℃ light treatment, and the photosynthetic activity decreased under 40℃ dark treatment. In comparison, the photosynthetic activity decreased under 40 ℃ dark treatment. After selection, the high temperature damage was restored to the first two weeks, and the high temperature treatment was carried out again. The seeds were harvested at 25℃. This series of selection, about 5,000 applications for plant species, and 13 candidate systems were obtained. The seed of the selection system is sown, the first selection is sown, and the second selection is sown. This process, 12 systems are light dependent acquired high temperature resistance is shown, the results of the system 1 are selected. The acquisition rate of different species is low, and the cost of the process is about one year. Lat (Light-dependent Acquired Thermotolerance), wild plants, mating, selection of systems, lat system fixation The same time, the same time. Now, we are going to introduce some new ideas and methods to solve the problem.

项目成果

植物の高温耐性誘導剤および高温耐性誘導方法

耐高温诱导剂及诱导植物耐高温的方法

• 发表时间: 2010

Conversion of dechlorodauricumine into miharumine by a cell-free preparation from cultured roos of Menispermum dauricum

通过来自北防豆培养袋的无细胞制剂将脱氯 Dauricumine 转化为 Miharumine

• 发表时间: 2009
• 期刊: Bioscience, Biotechnology and Biochemistry 73
• 作者: 堀梨恵子;杉本元;松井美春;山内靖雄;滝川浩郷;杉本幸裕
• 通讯作者: 杉本幸裕

Effect of protein modification by malondialdehyde on the interaction between the oxygen-evolving complex 33 kDa protein and photosystem II core proteins

• DOI: 10.1007/s00425-010-1112-2
• 发表时间: 2010-02
• 期刊: Planta
• 影响因子: 4.3
• 作者: Y. Yamauchi;Y. Sugimoto

Photochemistry : UV/VIS Spectroscopy, Photochemical Reactions and Photosynthesis

光化学：紫外/可见光谱、光化学反应和光合作用

• 发表时间: 2011
• 作者: Yamauchi Y;Kimura Y
• 通讯作者: Kimura Y

NADPH-dependent Reductases Involved in the Detoxification of Reactive Carbonyls in Plants

• DOI: 10.1074/jbc.m110.202226
• 发表时间: 2011-03-04
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Yamauchi, Yasuo;Hasegawa, Ayaka;Sugimoto, Yukihiro
• 通讯作者: Sugimoto, Yukihiro