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イネ科植物の耐湿性に関わる通気組織形成メカニズムの解明

阐明草类耐湿性相关的通气质形成机制

基本信息

批准号：
12J05119
负责人：
山内卓樹
金额：
$ 2.32万
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：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物体内に形成される気体の通り道である通気組織は、耐湿性に関わる重要な形質であり、土壌中の酸素濃度が低下した低酸素状態において、地上部から根端部への酸素供給に寄与している。このことから、農業上重要な穀物を多く含むイネ科作物において、通気組織形成メカニズムを解明することが期待されている。イネの根の通気組織は好気的環境において根の成長に伴い形成される恒常的通気組織と過湿環境に応答して形成される誘導的通気組織に分類される。本年度は、誘導的通気組織形成過程において活性酸素種の発生を担う酵素であるrespiratory burst oxidase homolog (RBOH) をコードする遺伝子のAntisense鎖を発現させた形質転換体を作出し、一部の系統においてRBOH遺伝子の発現抑制がみられることを明らかにした。また、カルシウムを除いた生育条件（低酸素条件）においてイネの根の誘導的通気組織形成が抑制されることを明らかにし、RBOHの活性がcalcium dependent protein kinase（CDPK）によって活性化される可能性を見出した。さらに、イネの根の誘導的通気組織形成過程に特異的に発現誘導されるCDPK遺伝子を同定した。一方、イネなどの耐湿性の高いイネ科植物にしかみられない恒常的通気組織形成は過湿環境への適応において非常に重要である。本年度は、オーキシンシグナル伝達に異常のみられるイネの変異体の根では好気的な条件においても通気組織形成能の低下がみられることを示した。このことから、植物ホルモンのオーキシンが恒常的通気組織形成に関わることが示唆された。今後、恒常的通気組織形成の分子機構をさらに詳細に明らかにし、イネ科畑作物の根に恒常的通気組織形成能を賦与することができれば、将来的にはイネ科畑作物の耐湿性の向上に貢献すると期待している。

In plants, the formation of air channels in the body, moisture resistance, important physical quality, low acid concentration in the soil, acid supply in the root end, and so on. This is the first time in history that an agriculturally important grain has been cultivated, including many crops, and the formation of ventilation tissues has been clarified. The root ventilation tissue is classified into two categories: the root ventilation tissue is induced by the formation of the root ventilation tissue in the environment of good humidity and the formation of the root ventilation tissue in the environment of excessive humidity. This year, it has become clear that the Antisense lock of respiratory burst oxidase homolog (RBOH), an enzyme responsible for the production of active acid species during induced ventilation tissue formation, has been discovered, and the physical transformation of RBOH genes has been achieved, making it clear that the suppression of the production of RBOH genes in one system is possible. In addition, RBOH activity was inhibited by calcium dependent protein kinase (CDPK) activity under low acid conditions. In addition, the induction of CDPK gene is also determined in the process of tissue formation. The formation of a constant ventilation tissue is very important for the development of moisture tolerance and high humidity tolerance plants. This year, the number of abnormal tissue formation conditions is low, and the number of abnormal tissue formation conditions is low. This is the first time that a plant has ever been exposed to the elements. In the future, the molecular mechanism of constant ventilation tissue formation is expected to contribute to the development of moisture tolerance of agricultural crops in the future.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

イネの耐湿性に関わる根の誘導的通気組織形成メカニズムの解析.

水稻根部诱导需氧组织形成与耐湿性相关的机制分析

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takaki Yamauchi;Hiroki Inahashi;Yoshiaki Nagamura;Naoko K Nishizawa;Yoshiaki Inukai;Mikio Nakazono;山内卓樹;山内卓樹;山内卓樹
通讯作者：
山内卓樹

植物の通気組織形成過程におけるメタロチオネインの組織特異的な発現制御.

植物需氧组织形成过程中金属硫蛋白表达的组织特异性调节。