2021 Fiscal Year Annual Research Report
塩ストレス応答・耐性機構を活性化するダイズ機能未知遺伝子の分子生物学的研究
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19K06330
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
小島 俊雄 茨城大学, 農学部, 准教授 (70311587)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ダイズ / 塩ストレス / 耐塩性 / 機能未知遺伝子 / アルマジロリピート / ユビキチンープロテアソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、塩ストレスに応答するダイズの機能未知遺伝子GmTDF-5が作用する塩ストレス応答・耐性機構を特定し、転写レベルだけでなく、ユビキチン－プロテアソームによる翻訳後分解制御を受けるGmTDF-5による植物の耐塩性活性化プロセスを解明することを目的としている。
最終年度の研究成果として、小課題「GmTDF-5が作用する耐塩性機構の局在組織・器官の特定」では、GmTDF-5プロモーターに対するルシフェラーゼアッセイにより、同遺伝子上流-1.4 kb～-2.4 kb領域に塩ストレスに対する転写制御領域が存在することを明らかにした。また、小課題「GmTDF-5が活性化する遺伝子群のリスト化と耐塩性形質の特定」では、GmTDF-5を過剰発現する形質転換シロイヌナズナから単離した"同遺伝子の過剰発現で転写量を大きく変える遺伝子群"のタンパク質機能等を特徴付けした。その結果、細胞壁の構成成分であるペクチンの生合成・分解に関わる複数の酵素遺伝子の転写が抑制されていること、サイトカイニンの情報伝達に関わる制御因子の転写量が促進されること等が明らかとなった。興味深いことに、ユビキチン化の標的となるアミノ酸残基を別のアミノ酸に置換した変異型GmTDF-5を過剰発現するシロイヌナズナでそれぞれの遺伝子発現を調べたところ、正常型と比べて発現に違いが見られる遺伝子も存在した。
研究期間全体を通じて得られた成果を踏まえると、ダイズの機能未知遺伝子GmTDF-5は塩ストレス処理後、植物の地上部器官、特に維管束・木部組織で機能しており、ユビキチン－プロテアソームによる制御の下、ペクチン代謝系や植物ホルモンの制御因子群に作用できるレギュレーターとして植物の耐塩性機構を活性化させている可能性が示唆された。
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Research Products
(1 results)
