レタス芽生えの低pHによる根毛原基形成における細胞骨格系の役割解析
| Project/Area Number |
13740474
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
生物形態・構造
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
高橋 秀典 東京理科大学, 理工学部・応用生物化学科, 助手 (70318210)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2002
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2002)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2002: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
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| Keywords | レタス / 低pH / 根毛 / 細胞骨格 / 微小管 / 植物ホルモン / オーキシン / エチレン / アクチン |
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| Research Abstract |
レタス芽生えでは、生育用液体培地のpHをpH6からpH4に低下させると、根の表皮細胞で微小管のランダム化が起きて、根毛形成が誘導される。そして、この微小管配列のランダム化は根毛形成に必須の現象である(Takahashi et al.,2003a)。平成14年度は、この微小管配列のランダム化と植物ホルモンの1つであるエチレンとの関係を調べた。
pH4でもエチレン合成阻害剤のAVGを添加すると、微小管配列のランダム化も根毛形成も阻害された。逆に、pH6でもACC添加により微小管配列のランダム化が誘導され、根毛も形成されるようになった。このことから、pH低下による根毛形成時の微小管配列のランダム化は、エチレンにより誘導されることがわかった。
そこで次に、エチレン合成の律速段階となるレタスACC合成酵素遺伝子2つ(Ls-ACS1,2)の発現を解析した(Takahashi et al.,2003b)。エチレン前駆体(ACC)添加により、Ls-ACS1,2ともにmRNA量の増大がみられたが、オーキシン添加ではLs-ACS2のみmRNA量が増大した。また、暗黒下に比べ、赤色光照射ではLs-ACS1のmRNA量が増大し、青色光照射は白色光照射と同程度にさらにLs-ACS1のmRNA量の増大がみられた。一方、LsACS2のmRNA量は光の影響を受けず、いずれの光を照射したときも暗黒下と同レベルであった。各色の光照射時に芽生えから発生するエチレン量の大小関係は、Ls-ACS1のmRNA量の増大に与える各色光の影響の大小と同じ関係であった。
以上の結果と、pH低下後、まずLs-ACS2の発現が増大し、次いでLs-ACS1の発現が増大する(平成13年度実績報告)ことを考え合わせると、「pH低下→根毛形成領域でのオーキシン濃度・オーキシン感受性の増大→Ls-ACS2によるエチレン合成→Ls-ACS1によるエチレン合成→微小管配列のランダム化→根毛形成」の流れが推測される。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
