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ホウ素要求量低下による植物への新たなホウ素欠乏耐性の付与

通过减少硼需求赋予植物新的缺硼耐受性

基本信息

批准号：
16J07313
负责人：
船川寛矢
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hokkaido 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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07313/
关键词：
シロイヌナズナホウ素要求量ペクチン糖転移酵素植物細胞壁

项目摘要

ホウ素は植物の必須元素であり、一次細胞壁のペクチン性多糖ラムノガラクツロナンII(RG-II)を架橋する。ホウ素欠乏は植物の生育を抑制するため、ホウ素欠乏耐性植物の作出が重要である。先行研究により、ホウ素要求量が低下したシロイヌナズナのガラクツロン酸転移酵素(GAUT)10変異株が単離された。本研究はホウ素要求量を低下させる分子基盤の解明を目指し、平成29年度は、(1)GAUT10変異株の細胞壁成分の変化の検証、(2)GAUT10の細胞内局在の観察、(3)GAUT10変異株のトレードオフの検証、(4)新規bor1-1抑圧変異株の細胞壁成分の変化の検証を目的とした。(1)では、GAUT10変異株の細胞壁の単糖組成分析を委託し、ラムノガラクツロナンIとホモガラクツロナン(HG)の減少が示唆された。さらに、RG-IIおよびHGを認識する抗体を用いて、根の横断面の免疫蛍光染色を行った。変異株において、RG-IIとエステル化度の低いHGの減少が示唆された。(2)では、GAUT10-GFPとゴルジマーカーを発現する形質転換体を用いて、細胞内局在を観察したところ、GAUT10のゴルジ体への局在が示された。(3)では、GAUT10変異株をホウ素欠乏・通常条件において水耕栽培した。野生型株は不稔になる欠乏条件において、変異株の稔実が観察された。また、通常条件において、変異株は野生型株と同様に稔実し、変異株のトレードオフは研究室環境において観察されなかった。(4)では、予備的に新規bor1-1抑圧変異株のRG-II量を呈色法により定量し、RG-IIの減少の可能性が示唆された。本研究から、植物体内のホウ素要求量の低下は、ペクチン合成に関与する糖転移酵素の機能低下によるRG-II量の減少により引き起こされることが示唆された。

ホウ element は plant の must element であり, the cell walls of a のペクチン sex polysaccharide ラムノガラクツロナン II (RG - II) を bridging する. Youdaoplaceholder0 nutrient-deficient <s:1> plants <s:1> growth を inhibits するため, and ホウ nutrient-deficient tolerant plants <s:1> make が important である. Leading research により, ホウ element requires low quantity がしたシロイヌナズナのガラクツロン acid planning shift enzyme (GAUT) - 10 different strains が単 from された. This study はホウ element requires low quantity をさせる molecule substrate の interpret を refers し, 29 annual は pp.47-53, (1) GAUT10 - different strains の cell wall component の variations change の検 certificate, (2) GAUT10 の cells inside bureau in の観 examine, (3) GAUT10 - different strains のトレードオフの検 certificate, (4) new rules 圧 suppression plant - 1 - different strains の Cell wall composition <s:1> 検 evidence を objective とたた (1) では, GAUT10 - the cell walls of different strains のの単 sugar composition analysis をし, ラムノガラクツロナン I とホモガラクツロナン (HG) の reduce が in stopping された. さらに, RG - II および HG を know すをる antibody with いて, root の cross-sectional の蛍 light dye line をった. The degree of におにおて and RG-IIとエステとエステ is <s:1> low, and the degree of <s:1> HG is decreased が. (2) では, GAUT10 GFP とゴルジマーカーを発 now する form quality planning in body を with いて, cells in を観 examine したところ, GAUT10 のゴルジ body への bureau in が shown された. (3)でで, GAUT10 variant plants をホウ nutrient deficiency · normal conditions におてて hydroponic cultivation におた. Wild-type strains are <s:1> intolerant of になる lacking conditions におてて, and mutant strains are <s:1> intolerant of が観 cha された. また, usually condition において, - different strains with others in the wild type strains とはに mori be し, - different strains のトレードオフは laboratory environment において観 examine されなかった. (4) では, reserve に new rules 圧 suppression plant - 1 - different strains の RG - volume II を color method により quantitative し, RG - II の decrease がの possibility in stopping された. This study から, plants のホウ element requires low のは, ペクチン synthetic に masato and する low sugar planning move function of enzyme のによる RG - II decrease のにより lead き up こされることが in stopping された.