2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the environmental response mechanism of plants as an ozone adaptation strategy
| Project/Area Number |
18K11673
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
|---|
Principal Investigator |
青野 光子 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 副研究センター長 (10202491)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐治 光 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, シニア研究員 (00178683)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | オゾン / シロイヌナズナ / 植物環境応答 / 環境適応戦略 / アポプラスト |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
オゾン耐性シロイヌナズナ突然変異系統の解析では、オゾン耐性に直接関与する遺伝子の構造と機能を明らかにすることを目的とした。
シロイヌナズナ遺伝子強制発現系統（全長cDNA過剰発現体（FOX）系統）から単離した一系統のオゾン耐性突然変異系統（生態型Col-0）の解析により、フィトシアニングループのメンバーであるタンパク質XをコードするcDNAの過剰発現によりオゾン耐性（オゾン暴露時に葉の細胞死が起こりにくい）がもたらされていることが昨年度確認されている。
このオゾン耐性シロイヌナズナ系統の気孔コンダクタンスは、オゾンの非存在下では野生型の気孔コンダクタンスと同様だったが、オゾン暴露時に野生型で見られた気孔コンダクタンスの低下は、このオゾン耐性シロイヌナズナ系統では観察されなかった。 したがって、気孔の閉鎖と葉の細胞死という2つのオゾンによりもたらされる反応の両方が、タンパク質Xで抑制されている可能性が示唆された。
また、当該遺伝子の発現調節領域の下流に蛍光タンパク質（GFP）遺伝子を連結したカセットを導入したシロイヌナズナ（GFP連結株）を作製し、シグナルペプチド領域のすぐ上流、すぐ下流、及び当該遺伝子の下流にGFPを連結したもので各々細胞内におけるGFP蛍光及びオゾン耐性を調査した結果、オゾン耐性をもたらすタンパク質Xの細胞内局在が、細胞壁代謝またはストレス応答に関与するシグナル伝達を調節する可能性があるアポプラスト領域であることが示された。
ブナのオゾン耐性機構の解明は、秩父山地における実生の採取がcovid-19の影響でできなかったことから断念せざるを得なかった。
|
