オーキシン不等分布に依存しない光屈性誘導機構の解明

阐明与生长素不均匀分布无关的向光性诱导机制

基本信息

批准号：
16J01942
负责人：
木村太郎
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

シロイヌナズナの根は光源を避けて成長する負の光屈性を示す。屈性応答は環境刺激に応答して形成される植物ホルモン・オーキシンの不等分布が引き起こす偏差成長であると考えられている。しかしながら申請者のこれまでの研究から、シロイヌナズナの根の光屈性ではオーキシン不等分布形成が屈曲の誘導に必要ではないことが分かった。本研究では、根の光屈性に働くオーキシン不等分布に依存しない光屈性誘導機構の解明を目的としており、平成 29 年度は次の三点の課題について研究を行った。第一に、オーキシンシグナル伝達因子の根の光屈性における発現パターンを調べた。ARF7、ARF19、IAA17 について YFP との融合タンパク質を自己プロモーターで発現する形質転換体を作成し、根の光屈性において YFP 融合タンパク質の発現解析を行った。しかし、光照射に応答した発現調節や細胞内局在調節は見られなかった。よって、フォトトロピン (phot) シグナルがオーキシンシグナル伝達因子を直接的に機能調節している可能性は低いと考えられた。第二に、前年度に同定した phot1 の活性化に応答して発現調節を受ける遺伝子の根の光屈性における機能を、突然変異体を用いて解析した。しかし、根の光屈性の低下を示す突然変異体は見つからず、根の光屈性においては phot1 による遺伝子発現調節の重要性は低いと考えられた。第三に、光屈性誘導に働く phot1 シグナル伝達機構の解明を目指して、シグナル伝達因子 NPH3 のリン酸化修飾の意義を分子遺伝学的に調べた。リン酸部位が置換された非リン酸化型 NPH3 は nph3 突然変異体の根の光屈性の欠損をよく相補し、疑似リン酸化 NPH3 はほとんど相補しなかった。さらに詳細な解析を行った結果、NPH3 が脱リン酸化されることで芽生えは安定的に光屈性を発揮できるようになることが分かった。

拟南芥根表现出负面的光疗法，它源于光源。由于响应环境刺激而形成的植物激素生长素的分布不均匀，因此人们认为热带反应是偏差生长。然而，申请人先前的研究表明，在拟南芥根的光质主义中，生长素不等分布的形成对于诱导屈曲并不必需。这项研究旨在阐明光诱导的机制，不取决于生长素的不平等分布，而生长素的不平等分布进行了研究，我们研究了研究以下三个问题的研究：首先，研究了生长素信号传导因子的光根性质的表达模式。对于ARF7，ARF19和IAA17，制备了用YFP表达融合蛋白的转化子，并制备了YFP，并在根的光摇摆原中进行了YFP融合蛋白的表达分析。然而，未响应光照射的响应，未观察到表达或亚细胞定位的调节。因此，未直接调节生长素信号传导因子，不可能不可能。其次，使用突变体分析了上一年鉴定出的对光1的激活表示的基因根的光子功能。然而，没有发现突变体降低根部光质主义，并且人们认为Photo1在根光促性中调节基因表达的重要性被认为是低的。第三，我们研究了信号传导因子NPH3的磷酸化修饰的重要性，目的是阐明光诱导的光电机理。替换磷酸盐位点的非磷酸化NPH3与NPH3突变根根的光子缺陷很好地补充，并且伪磷酸化的NPH3在很大程度上不相容。进一步的详细分析表明，NPH3的去磷酸化允许发育稳定。

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）

University of Cariflnia San Diego(米国)

加州大学圣地亚哥分校（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

シロイヌナズナ光屈性シグナル伝達因子 NPH3 のリン酸化修飾の機能解析

拟南芥向光信号转导因子NPH3磷酸化修饰的功能分析

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
木村太郎;芳賀健;野村有子;中神弘史;酒井達也
通讯作者：
酒井達也

Roles of AGCVIII Kinases in the Hypocotyl Phototropism of Arabidopsis Seedlings

DOI：
10.1093/pcp/pcy048
发表时间：
2018-05-01
期刊：
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
影响因子：
4.9
作者：
Haga, Ken;Frank, Lena;Sakai, Tatsuya
通讯作者：
Sakai, Tatsuya

Asymmetric Auxin Distribution is Not Required to Establish Root Phototropism in Arabidopsis

DOI：
10.1093/pcp/pcy018
发表时间：
2018-04-01
期刊：
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
影响因子：
4.9
作者：
Kimura, Taro;Haga, Ken;Sakai, Tatsuya
通讯作者：
Sakai, Tatsuya

Functional analysis of auxin biosynthesis, transport, and signaling in root phototropism of Arabidopsis.

拟南芥根向光性生长素生物合成、运输和信号传导的功能分析。

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Kimura;K. Haga;Y. Shimizu-Mitao;Y. Tekebayashi;K. Hayashi;Z. Yunde;T. Kakimoto;H. Kasahara and T. Sakai.
通讯作者：
H. Kasahara and T. Sakai.