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青色光による気孔開口変異体の単離と原因遺伝子の同定

Research Project

Project/Area Number 14704003
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 植物生理
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

木下 俊則  九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (50271101)

Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000)
Fiscal Year 2004: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2003: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2002: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords気孔 / 孔辺細胞 / 青色光 / アブシジン酸 / フォトトロピン / プロトンポンプ / リン酸化 / ブラシノステロイド / シロイヌナズナ
Research Abstract

本課題ではモデル植物シロイヌナズナを用いて青色光による気孔開口に変異の見られる変異体のスクリーニングを行い、その原因遺伝子の同定することを目的として研究を進めてきた。スクリーニングには様々なタイプの変異体を単離するため、T-DNA挿入株、アクチベーションタグ挿入株とEMS処理株を用いた。これまで、12,280個体のT-DNA挿入株、6,258個体のアクチベーションタグ挿入株と12,288個体のEMS処理株の1次スクリーニングを完了し、当初の目標数にほぼ到達することが出来た。さらに、2次スクリーニングを進め、T-DNA挿入株において5株とEMS処理株において24株の変異体を単離した。アクチベーションタグ挿入株においては、変異体を得ることができなかった。EMS処理株においては2次スクリーニングを継続中である。T-DNA挿入株より得られた変異体については、TAIL-PCRによる遺伝子の挿入箇所の同定を行い、5株中2株について、ゲノム中でのT-DNAの挿入箇所を同定した。現在、原因遺伝子の機能解析を行っている。EMS処理株の変異体については、現在、2次スクリーニングで得られた変異体(約30株)について順次コロンビア品種との戻し交配とランズバーグ品種との掛け合わせを進めている。また、同時にこれら変異体における実際の気孔開閉反応についても解析を進めている。特に、STE27と名付けた変異体において興味深い結果を得ている。STE27は、青色光による気孔開口はほとんど見られないが、青色光受容体フォトトロピンや細胞膜H^+-ATPaseは正常に発現し、機能していることを確認した。この結果は、STE27の原因遺伝子が受容体からH^+-ATPase活性化に至る情報伝達に関わる未知の因子である可能性を示しており、その原因遺伝子がどのような蛋白質をコードしたものであるか早急に明らかにしたい。

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (5 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] Binding of brassinosteroids to the extracellular domain of plant receptor kinase BRI1.2005

    • Author(s)
      Kinoshita T. et al.
    • Journal Title

      Nature 433

      Pages: 167-171

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Phototropins promote plant growth in response to blue light in low light environments.2005

    • Author(s)
      Takemiya A et al.
    • Journal Title

      Plant Cell (印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ブラシノステロイドは植物受容体キナーゼBRI1の細胞外ドメインに結合する2005

    • Author(s)
      木下俊則, 瀬戸秀春
    • Journal Title

      細胞工学 (印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Inhibition of blue light-dependent H^+ pumping by abscisic acid through hydrogen peroxide-induced dephosphorylation of the plasma membrane2004

    • Author(s)
      Zhang X et al.
    • Journal Title

      Plant Physiology 136

      Pages: 4150-4158

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Abscisic acid induces rapid subnuclear reorganization in guard cells.2004

    • Author(s)
      Ng CKY et al.
    • Journal Title

      Plant Physiology 134

      Pages: 1327-1331

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Kinoshita et al.: "Blue-light-and phosphorylation-dependent binding of a 14-3-3 protein to phototropins in stomatal guard cells of broad bean."Plant Physiology. 133. 1453-1463 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Doi et al.: "A transgene encoding a blue-light receptor, phot1, restores blue-light responses in the Arabidopsis phot1 phot2 double mutant."J.Experimental Botany. 55・396. 517-523 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Kinoshita T. et al.: "Biochemical evidence for the requirement of 14-3-3 protein binding in activation of the guard-cell plasma membrane H^+-ATPase by blue light"Plant & Cell Physiology. 43. 1359-1365 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] LI, J.et al.: "Modulation of an RNA-binding protein by abscisic-acid-activated protein kinase"Nature. 418. 793-797 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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