2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular basis of rice defense against the bacterial leaf blight disease via control of glutamate synthesis in the leaf vasculature
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15K14674
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
早川 俊彦 東北大学, 農学研究科, 准教授 (60261492)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 遺伝子 / 植物 / 生理学 / 病理学 / 発現制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、イネ葉維管束組織グルタミン酸(Glu)生合成統御系でのグルタミン(Gln)情報感知候補OsACR9とその相互作用候補転写因子OsVOZ2の個別・連携機能を解明すること、また、OsVOZ2とイネ白葉枯病菌の発症エフェクターXopNの相互作用を介した防御応答阻害機作も解明し、窒素代謝調節に立脚したイネ白葉枯病防御モデルの提案を目指した。
先ず、OsACR9とOsVOZ2の相互作用を解析した。タバコ葉での一過的BiFC解析では、OsACR9とOsVOZ2;2の相互作用に起因する再構成蛍光が観察され、植物細胞内での両者の相互作用が確認された。しかし、pull down解析では、各タンパク質の推定分子量よりも低分子のポリペプチドが特異的に検出され、OsACR9とOsVOZ2;2が相互作用後に分解されている可能性が考えられた。次に、OsACR9のGln情報伝達系への関与を解析した。単独窒素源としてGlnを短期供与したOsACR9発現抑制イネ幼植物の根では、Gln応答的に発現し、かつ、アンモニウム初期同化系のNADH-グルタミン酸合成酵素1反応への炭素骨格基質供給に重要な酵素遺伝子の発現量が、野生型よりも著減した。さらに、Glnを単独窒素源として長期供与したOsACR9発現抑制イネ幼植物では、野生型と比較して、乾燥重と窒素・炭素含量が、根で著減し、地上部でも減少傾向を示した。
以上より、イネ幼植物根では、OsACR9が、アンモニウム初期同化・Glu合成へ炭素骨格供給する酵素のGln応答的遺伝子発現制御に関与し、窒素・炭素代謝に重要であることが示唆された。
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[Presentation] Severe reduction in the axillary bud outgrowth via metabolic disorder in seedlings of the rice mutant lacking cytosolic glutamine synthetase1;22016
Author(s)
Miwa Ohashi, Keiki Ishiyama, Miyako Kusano, Atsushi Fukushima, Soichi Kojima, Atsushi Hanada, Toshihiko Hayakawa, Yoshiya Seto, Junko Kyozuka, Shinjiro Yamaguchi, Tomoyuki Yamaya
Organizer
The Third International Symposium on the Nitrogen Nutrition of Plants (Nitrogen 2016)
Place of Presentation
the Corum conference center (Montpellier, France)
Year and Date
2016-08-24 – 2016-08-24
Int'l Joint Research
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