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塩生植物における環境ストレス応答機能とプロテインキナーゼによる制御

研究課題

研究課題/領域番号 15380015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 作物学・雑草学
研究機関神戸大学

研究代表者

安田 武司  神戸大学, 農学部, 教授 (20026553)

研究分担者 南森 隆司  神戸大学, 遺伝子実験センター, 教授 (00180555)
深見 泰夫  神戸大学, 遺伝子実験センター, 教授 (00156746)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2005年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2003年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
キーワードAtriplex / 塩生植物 / 耐塩性 / ベタイン / プロテインキナーゼ / 環境ストレス / Atriplex nummularia
研究概要

アカザ科の塩生植物Atriplex nummulariaは適合溶質ベタインを大量に蓄積し強い耐塩能力を発揮している。この作物の塩の有無に係わらず同様の成長が見られる栽培系を確立し、高塩条件で特異的に発現する遺伝子をスクリーニングした。ベタイン合成のキー酵素であるcholine monooxygenase(CMO)遺伝子、またその前駆物質コリンの生成に関わるphosphoethanolamine N-methyltransferaseとS-adenosyl-L-methionine(SAM) synthetase遺伝子をクローニングした。これらの遺伝子のmRNA発現は塩ストレス下、脱塩処理時、慨日周期において経時的に非常に似通った発現パターンを示した。また、同じアカザ科で比較的耐塩性の強い作物であるフダンソウではこれらの遺伝子に加えCMOにより合成されたベタインアルデヒドをベタインに変換するbetainealdehyde dehydrogenase、SAMの再生に関わるmethionine synthetaseとS-adenosyl-L-homocystein hydrolaseの遺伝子のクローニングを行い、ノーザン解析により転写の連動を調査し、フダンソウでもこれらの遺伝子は塩ストレス、日周期などで連動して発現し、ベタイン合成系の酵素群が連動して制御されていることが認められた。また、シロイヌナズナにおいて、傷害ストレス時に作動するMAPキナーゼカスケード(AtMEKK1-AtMEK1-ATMPK4)を同定した。このカスケードの最初の段階であるAtMEKK1がどのようにストレス応答的に活性化するのかを検討した。まず、本酵素の調節領域はC-末端領域に存在すると考え,その領域の除去を試み常時活性化能を有する変異体(AtMEKK1Δ166)を作成し,酵母のツーハイブリッド法,免疫沈降法により,シロイヌナズナからクローニングした9種のMEK遺伝子から,AtMEK1が強くリン酸化されることを明らかにした。また,非ストレス下においてはAtMEKK1とAtMEK1分子との結合性が検出されないのに反して、傷害ストレス後、瞬時に二つの分子が相互結合することを示し,AtMEKK1-AtMEK1シグナル経路が、傷害ストレス時にのみ作動していることと考察した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2006 2005 2003 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Transcriptional responses of glycinebetaine-related genes to salt stress and light in beet leaf2006

    • 著者名/発表者名
      Tomoki TABUCHI
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 23(In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Activation of Arabidopsis MAPK kinase kinase (AtMEKK1) and induction of AtMEKK1-AtMEK1 pathway by wounding2006

    • 著者名/発表者名
      Toto Hadiarto
    • 雑誌名

      Planta 223(On line)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transcriptional responses of glycinebetaine-related genes to salt stress and light in leaf beet.2006

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, T., Okada, T., Takashima, Y., Azuma, T., Nanmori, T., Yasuda, T.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 23(In press)

    • NAID

      10021908872

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Similar Regulation Patterns of Choline Monooxygenase, Phosphoethanolamine N-Methyltransferase and S-Adenosyl-L-Methionine Synthetase in Leaves of the Halophyte Atriplex nummularia L.2005

    • 著者名/発表者名
      Tomoki TABUCHI
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 46・3

      ページ: 505-513

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Similar Regulation Patterns of Choline Monooxygenase, Phosphoethanolamine N-Methyltransferase and S-Adenosyl-L-Methionine Synthetase in Leaves of the Halophyte Atriplex nummularia L.2005

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, T., Kawaguchi, Y., Azuma, T., Nanmori, T., Yasuda, T.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 46-3

      ページ: 521-531

    • NAID

      10015598927

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Activation of Arabidopsis MAPK kinase kinase (AtMEKK1) and induction of AtMEKK1-AtMEK1 pathway by wounding.2005

    • 著者名/発表者名
      Toto Hadiarto, Nanmori, T., Matsuoka, D., Iwasaki, T., Sato, K, Fukami, Y., Azuma, T., Yasuda, Y.
    • 雑誌名

      Planta 223(internet on line)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Similar Regulation Patterns of Choline Monooxygenase, Phosphoethanolamine N-Methyltransferase and S-Adenosyl-L-Methionine Synthetase in Leaves of the Halophyte Atriplex nummularia L.2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiki TABUCHI
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 46・3

      ページ: 523-531

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Similar Regulation Patterns of Choline Monooxygenase, Phosphoethanolamine N-Methyltransferase and S-Adenosyl-L-Methionine Synthetase in Leaves of the Halophyte Atriplex nummularia L.2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiki TABUCHI
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 46巻・3号(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The expression of a germin-like protein with superoxide dismutase activity in the halophyte Atriplex lentiformis is differentially regulated by wounding and abscisic acid.2003

    • 著者名/発表者名
      Tomoki TABUCHI
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum 118

      ページ: 523-531

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The expression of a gernin-like protein with superoxide dismutase activity in the halophyte Atriplex lentiformis is differentially regulated by wounding and abscisic acid.2003

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, I., Kumon, T., Azuma, T., Nanmori, T., Yasuda, T.
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum 118

      ページ: 523-531

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoki Tabuchi: "The expression of a germin-like protein with superoxide dismutase activity in the halophyte Atriplex lentiformis is differentially regulated by wounding and abscisic acid"Physiologia Plantarum. 118. 523-531 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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