Exploration of regulatory mechanism of jasmonic acid dependent isoprene biosynthesis in tropical trees

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03089
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: Oku Hirosuke 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (10177165)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲福 征志 琉球大学, 農学部, 准教授 (90457458) ; 宮本 皓司 帝京大学, 理工学部, 講師 (90721514) ; 齋藤 星耕 沖縄国際大学, 経済学部, 准教授 (10623754)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: イソプレン / 生合成 / シグナル伝達 / ホルモン / ジャスモン酸

Outline of Final Research Achievements

Plant hormone signaling and circadian clock have been implicated in the transcriptional control of isoprene biosynthesis. The present study analyzed plant hormone concentration of JA-treated leaves in which isoprene biosynthesis was mainly controlled by transcriptional modulation of isoprene synthase (IspS) gene. Results suggested that hormonal balance between JA-Ile and indole-3-acetic acid (IAA) plays a central role in the transcriptional regulation of IspS gene through the transcription factors MYC2 and SAUR21, the early auxin responsive genes. Putative cis-acting element for SAUR on IspS promoter (TGTCNN and CATATG) in addition to G-box for MYC2 supports the above proposal.

Free Research Field

脂質生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大気中でのイソプレン濃度の増加は間接的に温暖化を促進し、気候変動等の地球環境に大きな影響を及ぼすのみならず人の健康及び農業生産性に対しても大きな影響を及ぼすことことが懸念されていることから、その動態の正確な評価が求められている。よって、植物のイソプレン合成の制御機構の解明は正確な大気中のイソプレン動態の把握に貢献すると考えられる。
他方、イソプレンは高温や乾燥等の環境ストレスに対する植物の耐性を向上させることから、その制御機構に関する新知見は新たな耐暑性或いは耐乾性作物の創出に貢献できる社会的意義もある。