1996 年度実績報告書

フェニールプロパノイド合成系鍵酵素遺伝子の器官特異的発現と環境シグナル応答

研究課題

研究課題/領域番号	08262215
研究機関	岡山大学
研究代表者	山田哲治岡山大学, 農学部, 教授 (00191320)
研究分担者	一瀬勇規岡山大学, 農学部, 助教授 (50213004)
キーワード	フェニルアラニンアンモニアリアーゼ / カルコン合成酵素 / エリシター / 病原菌感染 / シスエレメント / GUS / 防御応答 / 遺伝子ファミリー
研究概要	1.遺伝子改変プロモータを用いたLoss of functionの実験結果から、PSPAL1遺伝子5′-プロモータ領域に含まれるエリシターよる発現誘導応答に必要なシス因子として、box 1(L-box)およびbox 2(P-box)があげられる.このことはbox 2とbox4を4-8ユニット繰り返し配列で繋いだキメラ・プロモータを用いたGain function実験からも更に裏付けられた.トランジェントアッセイの解析に加え、box 1(L-box),box 2(P-box),box 4(AT-box)各ボックスシークエンスを除去した遺伝子改変プロモータをGUSレポーター遺伝子に連結したpBI系遺伝子組換えプラスミドをタバコに導入し、トランスジェニックタバコにおけるin planta loss of function実験を行った.その結果、これらのボックスシークエンスは、エリシターやUV照射による発現誘導応答に必要であるばかりでなく、basalなPSPAL1のプロモータの発現にも影響を及ぼすことが明らかとなった.これらのシス因子は単独ではプロモータの活性化に及ぼす効果が少なく、これらのボックスに結合する調節タンパク質が協調的に働いていると考えられる. 2.エンドウカルコン合成酵素(CHS)遺伝子は少なくとも8つのメンバーからなる遺伝子ファミリーを形成していることが明らかとなり、各々のメンバーの組織特異的・環境刺激特異的発現パターンを調べたところ、CHS遺伝子ファミリーの8つのメンバーは少なくとも3つのサブファミリーにグループ分けすることができることが明らかとなった。これらのうち2つのエリシター応答性グループのプロモータにはBox-1,G-Box,Box-2配列が保存されており、これらの配列がエリシター応答に重要であることが、塩基置換を導入したプロモータのトランジェント・トランスフェクション・アッセイによっても確認された。また、エリシター等のシグナルによる急激なCHS活性の増加は転写の活性化のみならず、遺伝子ファミリーの各メンバーの協調的な活性化、並びに転写後の調節機構にも基因することが推察された。

研究成果

(13件)

すべてその他

すべて文献書誌 (13件)

[文献書誌] Seki,H.et al.: "Analysis of Cis-Regulatory Elements Involved in the Activation of a Member of Chalcone Synthase Gene Family (PsCHS1) in Pea." Plant Mol.Biol.31. 479-491 (1996)
[文献書誌] Kiba,A.et al.: "Specific Response of Partially Purified Cell Wall-Bound ATP ases to Fungal Suppressor." Plant Cell Physiol.37. 207-214 (1996)
[文献書誌] Kiba,A.et al.: "Species-Specific Suppression of Superoxide-Anion Generation of Surface of Pea Leaves by the Suppressor from Mycosphaerella pinodes." Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.62. 508-512 (1996)
[文献書誌] Shimotsuma,N.at el.: "Suppression of ATP ase Activity in Pea Cells during Infection by a Compatible Race of Pseudomoas syringae pv.pisi.Ann." Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.62. 498-501 (1996)
[文献書誌] Seki,H.et al.: "Combined effects of multiple cis-acting elements in elicitor-mediated activation of PSCHS1 gene." Plant Cell Physiol.38. 96-100 (1997)
[文献書誌] Kawahara,T.et al.: "Orthovanadate induces phytoalexin production in pea suspension-cultured cells." Scientific Reports of the Fuculty of Aagriculture,Okayama University. 86. 33-41 (1997)
[文献書誌] Tanaka,Y.et al.: "dad-1,a putative programmed cell death suppressor gene in rice." Plant Cell Physiol.(in press). (1997)
[文献書誌] Ito,M.et al.: "Molecular evolution and the functional relevance of the pea chalcone synthase genes." Mol.Gen.Genet.(in press). (1997)
[文献書誌] Amano,M.et al.: "Association between ion-fluxes and defense responses in pea and cowpea" Plant Cell Physiol.(in press). (1997)
[文献書誌] Shiraishi,T.et al.: "Fungal signals regulate polyphosphoinositide metabolism in pea plant. In Molecular Aspects of Pathogenicity and Host Resistance : Requirement for Signal Transduction. (ed.by D.mills et al.)" APS Press,St.Paul Minnesota, 12 (1996)
[文献書誌] Yamada,T.et al.: "Regulation of genes for phenylpropanoid synthesis in pea by elicitor and suppressor. In Molecular Aspects of Pathogenicity and Host Resistance : Requirement for Signal Transduction.(ed.by D.mills et al.)" APS Press,St.Paul Minnesota, 12 (1996)
[文献書誌] 豊田和弘他: "植物防御応答にかかわるシグナ伝達機構-病原菌による制御- 植物感染生理学の現状と将来展望(江原淑夫・羽柴輝良編)" 日本植物病理学会, 10 (1996)
[文献書誌] 豊田和弘他: "植物の病原体認識とシグナル伝達植物のシグナルトランスダクション(平野久・蓮沼仰嗣編)" 東京化学同人, 10 (1996)

1996 年度 実績報告書

フェニールプロパノイド合成系鍵酵素遺伝子の器官特異的発現と環境シグナル応答

研究代表者

山田 哲治 岡山大学, 農学部, 教授 (00191320)

研究成果

[文献書誌] Seki,H.et al.: "Analysis of Cis-Regulatory Elements Involved in the Activation of a Member of Chalcone Synthase Gene Family (PsCHS1) in Pea." Plant Mol.Biol.31. 479-491 (1996)

[文献書誌] Kiba,A.et al.: "Specific Response of Partially Purified Cell Wall-Bound ATP ases to Fungal Suppressor." Plant Cell Physiol.37. 207-214 (1996)

[文献書誌] Kiba,A.et al.: "Species-Specific Suppression of Superoxide-Anion Generation of Surface of Pea Leaves by the Suppressor from Mycosphaerella pinodes." Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.62. 508-512 (1996)

[文献書誌] Shimotsuma,N.at el.: "Suppression of ATP ase Activity in Pea Cells during Infection by a Compatible Race of Pseudomoas syringae pv.pisi.Ann." Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.62. 498-501 (1996)

[文献書誌] Seki,H.et al.: "Combined effects of multiple cis-acting elements in elicitor-mediated activation of PSCHS1 gene." Plant Cell Physiol.38. 96-100 (1997)

[文献書誌] Kawahara,T.et al.: "Orthovanadate induces phytoalexin production in pea suspension-cultured cells." Scientific Reports of the Fuculty of Aagriculture,Okayama University. 86. 33-41 (1997)

[文献書誌] Tanaka,Y.et al.: "dad-1,a putative programmed cell death suppressor gene in rice." Plant Cell Physiol.(in press). (1997)

[文献書誌] Ito,M.et al.: "Molecular evolution and the functional relevance of the pea chalcone synthase genes." Mol.Gen.Genet.(in press). (1997)

[文献書誌] Amano,M.et al.: "Association between ion-fluxes and defense responses in pea and cowpea" Plant Cell Physiol.(in press). (1997)

[文献書誌] Shiraishi,T.et al.: "Fungal signals regulate polyphosphoinositide metabolism in pea plant. In Molecular Aspects of Pathogenicity and Host Resistance : Requirement for Signal Transduction. (ed.by D.mills et al.)" APS Press,St.Paul Minnesota, 12 (1996)

[文献書誌] Yamada,T.et al.: "Regulation of genes for phenylpropanoid synthesis in pea by elicitor and suppressor. In Molecular Aspects of Pathogenicity and Host Resistance : Requirement for Signal Transduction.(ed.by D.mills et al.)" APS Press,St.Paul Minnesota, 12 (1996)

[文献書誌] 豊田和弘 他: "植物防御応答にかかわるシグナ伝達機構-病原菌による制御- 植物感染生理学の現状と将来展望(江原淑夫・羽柴輝良編)" 日本植物病理学会, 10 (1996)

[文献書誌] 豊田和弘 他: "植物の病原体認識とシグナル伝達 植物のシグナルトランスダクション(平野 久・蓮沼仰嗣編)" 東京化学同人, 10 (1996)

1996 年度実績報告書

山田哲治岡山大学, 農学部, 教授 (00191320)

[文献書誌] 豊田和弘他: "植物防御応答にかかわるシグナ伝達機構-病原菌による制御- 植物感染生理学の現状と将来展望(江原淑夫・羽柴輝良編)" 日本植物病理学会, 10 (1996)

[文献書誌] 豊田和弘他: "植物の病原体認識とシグナル伝達植物のシグナルトランスダクション(平野久・蓮沼仰嗣編)" 東京化学同人, 10 (1996)