花成ホルモン(フロリゲン)の検定法の開発

开花激素（florigen）测定方法的开发

基本信息

批准号：
09878134
负责人：
泉井桂
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

フロリゲン(花成ホルモン)は存在が予想されながらその実体は不明であり、また花芽誘導の機構も明かでない。本研究はフロリゲンがシグナルレセプター型のプロテインキナーゼ(SRPK)によって花成誘導を行うのではないかという作業仮説のもとに、典型的な短日植物であるアサガオ(Pharbitis nil,strain Violet)を用いて、(1)花成誘導に対するプロテインキナーゼ阻害剤の影響、(2)花芽誘導初期過程で発現する遺伝子の探索(3)SRPK遺伝子の探索を行った。その結果,(1)非選択的プロテインキナーゼ(PK)の阻害剤であるK252Aとスタウロスポリン、ミオシン軽鎖プロテインキナーゼ(MLCK)の選択的阻害剤であるKT5926が極めて低濃度1nM-10nM)で花芽形成を阻害すること、また、PKAとPKCの阻害剤であるH7とHA-1004(IC50=50μM)も花成を阻害した。しかし、PKAの選択的阻害剤であるH-8、PKGの阻害剤のKT5823は花成を阻害しなかった。チロシンキナーゼの阻害剤であるハービマイシンも花芽形成を阻害した。一方、H7とHA-1004は暗処理後投与すると花成を促進するなど花成を促進するなど花成誘導にプロテインキナーゼ(PKG、MLCK)が深く関与していることを示唆する結果を得ている。(2)花芽誘導初期に成長点で発現する遺伝子の探索をデイファレンシャルスクリーニング法で行い、花芽誘導条件下で減少する4個のcDNAクローン(Pn14,21,53,73)を得て、これらの塩基配列と発現様式の解析を行った。塩基配列の解析からPn14,21,53はそれぞれ、ダイズのEarly nodulin#315、トウモロコシのフェレドキシンIII、トリプシンインヒビターとの相同性が高いことがわかった。これらの遺伝子の花成誘導における役割は今後の解析が必要である。(3)植物のRLKのセリン/スレオニンキナーゼドメインによく保存されているアミノ酸配列から設計された縮重プライマーを用いて、アサガオの暗処理終了後30時間経過した茎頂から作成したcDNAライブラリーをPCR法によりスクリーニングした。その結果、セリン/スレオニンキナーゼ全体をコードする部分長のクローンを二つ単離することに成功し、PnR1、PnR2と命名した。ホモロジー探索から、これらふたつのクローンのうちPnR2がRLKである可能性が高いこと判明した。花芽誘導との関連については、現在解析中である。

弗洛林（Florigen）（Florogen）预计将存在，但其真实性质尚不清楚，并且未揭示花芽诱导的机理。 Based on the working hypothesis that florigen induces flowering by signal receptor-type protein kinase (SRPK), we used the typical short-day plant, morning glory (Pharbitis nil, strain Violet), to (1) the effect of protein kinase inhibitors on flowering induction, (2) search for genes expressed during the early stages of flower bud induction, and (3) search for SRPK genes.结果，（1）非选择性蛋白激酶（PK）K252A和Staurosporine的抑制剂，以及KT5926（肌球蛋白光链蛋白激酶（MLCK）的选择性抑制剂KT5926，以极低的浓度为1 Nm-10 nm和PKA的抑制作用，抑制花芽的形成，以及PKA的极低浓度，以及PKA的pKA和PKA的pka anga和PKA的浓度。（IC50 =50μm），也是PKA和PKC的抑制剂，是开花的抑制剂。但是，PKA的选择性抑制剂H-8和PKG抑制剂KT5823没有抑制开花。酪氨酸激酶的抑制剂Herbimycin也抑制了花芽的形成。另一方面，H7和HA-1004在黑暗处理后施用时会促进开花和开花，并表明蛋白激酶（PKG，MLCK）深深地参与了开花诱导，例如促进开花和开花。（2）使用差异筛选方法进行了在花蕾诱导早期阶段在生长点表达的基因，并获得了在花芽诱导条件下降低的四个cDNA克隆（PN14、21、53、73），并分析了基本序列和表达模式。对碱基序列的分析表明，PN14、21和53在大豆中与早期结节蛋白＃315具有很高的同源性，玉米中的铁氧还蛋白III和胰蛋白酶抑制剂具有很高的同源性。这些基因在诱导开花中的作用需要将来分析。（3）使用在植物的丝氨酸/苏氨酸激酶结构域中良好保守的氨基酸序列设计的退化引物，通过PCR筛选了晨植物深色处理后30小时由STEM Apex创建的cDNA库。结果，我们成功地隔离了编码整个丝氨酸/苏氨酸激酶的两个部分长度的克隆，并将其命名为PNR1和PNR2。同源性探索表明，这两个克隆PNR2可能是RLK。目前正在分析与花芽诱导的关系。