シロイヌナズナの糖転流経路と二次原形質連絡形成に対する高CO2環境の影響
Publicly Offered Research
Project Area | Comprehensive studies of plant responses to high CO2 world by an innovative consortium of ecologists and molecular biologists |
Project/Area Number |
24114703
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Biological Sciences
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Research Institution | Saitama University |
Principal Investigator |
西田 生郎 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40189288)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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Budget Amount *help |
¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
Fiscal Year 2013: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2012: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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Keywords | 糖転流 / 原形質連絡 / ペクチン酸リアーゼ / シロイヌナズナ / シンクーソース変換 / 植物 |
Research Abstract |
シロイヌナズナ変異株restricted sucrose export1 (rsx1)株では伴細胞(CC)-篩要素(SE)間など、維管束の細胞間の細胞壁でPD形成が異常となり、葉のソース化に伴う糖転流経路の構築がうまくゆかない変異株である。 1.rsx1変異株では、ProSUC2支配下でソース葉のCC特異的に発現させたGFPがシンク葉へうまく転流されなかったことから、rsx1変異株の原形質連絡異常は、一部のタンパク質透過も制限することをあきらかにした。 2.高CO2環境の影響: 高CO2(780 ppm)環境下で18日間育成させた野生型シロイヌナズナでは、第1葉からシンク組織(シンク葉と根)への14CO2固定産物の転流が顕著に増加した。また、第一葉主脈の篩管の原形質連絡の数も増加した。RT-PCR解析から、通常環境下で主要な糖転流経路(AP経路)を支配するSUC2トランスポータの発現レベルは高CO2環境下でほとんど変わらなかった。一方、SUT4トランスポータや、アポプラストにショ糖を放出するSWEET12エフラクサーの発現レベルが上昇した。以上の結果から、シロイヌナズナの第一葉では、高CO2環境に応答してSUT4の発現が上昇し、CC-SE間の原形質連絡を介してSEにターゲットさせることにより、SWEET-SUT4アポプラスト経路を強化し、糖転流活性を上昇させるいう仮説を提唱した(Duan et al. 2014、PCP)。 3. 高CO2環境下で生育させたPro35S:RSX1-sGFP植物では野性型に較べて糖転流レベルの増加が見られ、葉のデンプン蓄積レベルが低下した。RSX1-sGFPの過剰発現は、糖転流を改善すると考えられる。
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Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)