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宇宙農業を目指した基礎的研究：重力に応答した植物の姿勢制御機構の解明

太空农业基础研究：阐明植物响应重力的姿态控制机制

基本信息

批准号：
22K05933
负责人：
岡真理子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05933/
关键词：
オーキシンカルシウム黄化エンドウ芽生え重力

项目摘要

擬似微小重力環境下で発芽、生育させた黄化エンドウ芽生えはオーキシンの極性移動の低下により傾斜成長する。オーキシンの蓄積部位を調べるために、オーキシン誘導性遺伝子であるDR5のプロモーターにレポーター遺伝子であるGUS遺伝子を接続した組換えエンドウを3-D クリノスタットを用いた擬似微小重力環境下において暗所で発芽、生育させたところ、1 G重力環境下と同様にオーキシン極性移動が行われているとされている導管周辺や表皮で GUS活性が認められたが、1 G重力環境下のものと比較して、GUS活性が低く、微小重力環境下では、オーキシン極性移動の低下のみならず、蓄積量も低下していることが示された。また、Ca2+チャネル阻害剤やCa2+キレート剤存在下で発芽、生育させた黄化エンドウ芽生えもオーキシン極性移動能が低下し、傾斜成長するため、Ca2+の動態とオーキシン極性移動やオーキシンの蓄積の関連について明らかにすることとした。Ca2+チャネル阻害剤GdCl3、Ca2+キレート剤EGTA存在下において、DR5-GUS組換えエンドウを暗所で発芽、生育させたところ、無処理区と同様に導管周辺や表皮で高いGUS活性が認められたが、オーキシン極性移動が低下した GdCl3、EGTA存在下では、芽生えの頂端部では高い GUS活性を示したものの、基部でのGUS活性は低かった。一方、Ca2+局在をCa2+インジケーターであるFluo-8 AMを用いて調べたところ、GdCl3、EGTA処理区では、GUS活性と同様に頂端部では導管およびその周辺で Ca2+の蓄積が認められたが、基部ではわずかな蓄積のみが認められた。これらの結果から、オーキシンと Ca2+の局在は一致していることが明らかとなり、Ca2+がオーキシンの極性移動や蓄積に関与している可能性が示唆された。

Under simulated microgravity environment, the germination, reproduction, yellowing, germination, polarization, migration, and oblique growth are observed. The accumulation site of the gene is modulated, and the induced gene is transferred to the DR5 gene. The GUS gene is transferred to the DR5 gene. The GUS gene is transferred to the DR5 gene. The GUS gene is used to simulate the microgravity environment. Under 1 G gravity environment, the GUS activity in the vessel periphery was lower than that under 1 G gravity environment, and under microgravity environment, the GUS activity was lower than that under microgravity environment. In the presence of Ca2 +, Ca2 +, Ca2 In the presence of EGTA, Ca2 +, GdCl3, DR5-GUS, DR5-GUS, DR5-G5-GUS, DR5- In one side, Ca2 + concentration is regulated by Ca2 +, GdCl3 and EGTA, and GUS activity is regulated by Ca2 + concentration in the top and bottom of Ca2 +. The result is that Ca2 + is in the same state as Ca2 +, and Ca2 + is in the same state as Ca2 +.