2014 Fiscal Year Annual Research Report
植物ホウ酸輸送体のホウ素に応答したｍＲＮＡ蓄積の制御機構の解析
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24780057
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 真幸 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (80546292)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ホウ素 / トランスポーター / 転写後制御 / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホウ素は植物に必須な無機栄養素であるが、過剰のホウ素は植物にとって毒である。そのため土壌からのホウ素の取り込みには膜輸送体により厳密に制御されている。シロイヌナズナの効率的なホウ素吸収にはホウ酸チャンネル、NIP5;1が必須である。本研究ではホウ素に応答したNIP5;1 mRNA蓄積のmRNA分解を介した制御機構を解明するため、ホウ素に応答したmRNA分解を制御する因子の同定および、NIP5;1 5’-UTRを介した発現制御機構の解明を目的とした。
ホウ素に応答したNIP5;1mRNA分解に関わる分子を単離するため、分子遺伝学手法によるNIP5;1のホウ素応答性変異株の単離を進めた。レポーター遺伝子、GFP下流にNIP5;1を接続し5’-UTRを含んだNIP5;1プロモーター制御下で発現させた形質転換シロイヌナズナは低ホウ素条件下でGFP蛍光が見られるが、ホウ素十分条件では見られない。この植物を塩基置換を誘発する変異誘起剤で処理を行い、ホウ酸通常条件(25μM ホウ酸)の培地で生育させた時にGFP蛍光が観察されるものを選抜した。その結果、GFP蛍光を指標として3万株のM2種子から１次選抜、２次選抜を経て5株の候補株が得られた。
NIP5;1 5’-UTRを介したホウ素依存的な発現制御の分子メカニズムを解析した結果、NIP5;1 5’-UTRに存在する最小uORF、AUGUAAがホウ素依存的なNIP5;1mRNA分解に必須であることを明らかにした。さらに、AUGUAAを介した制御には、ホウ素依存的にリボソームがAUGUAA配列上で停滞し、そのリボソームの5’末端側においてmRNAが切断され、mRNAの分解が引き起こされていることを明らかにした。このAUGUAAを介したホウ素依存的な発現制御はNIP5;1特異的な制御ではなく、NIP5;1以外に２つの遺伝子を特定した。
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[Journal Article] Comparison of BOR1-like gene expression in two genotypes with different boron efficiencies in commercial crop plants in Thailand2014
Author(s)
Leaungthitikanchana, S., Tanaka, M., Lordkaew, S., Jamjod, S., Rerkasem, B. and Fujiwara, T.
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Journal Title
Soil Science and Plant Nutrition
Volume: 60
Pages: 333-340
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] OsNIP3;1, a rice boric acid channel, regulates boron distribution and is essential for growth under boron-deficient conditions.2014
Author(s)
Hanaoka, H., Uraguchi, S., Takano, J., Tanaka, M. and Fujiwara, T.
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Journal Title
The Plant Journal
Volume: 78
Pages: 890-902
DOI
Peer Reviewed
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