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2010 Fiscal Year Annual Research Report

乾燥ストレスに対する植物の生存戦略の分子機構

Planned Research

Project AreaIntegrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes
Project/Area Number 22119004
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

篠崎 和子  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30221295)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 溝井 順哉  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特任助教 (20469753)
城所 聡  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特任研究員 (70588368)
Keywords環境応答 / 乾燥ストレス / 高温ストレス / 発現調節 / 転写因子
Research Abstract

DREB2Aタンパク質は、ストレスのない条件下では不安定であり、選択的分解を受けていることが示唆されている。乾燥および高温ストレス条件下におけるDREB2Aのタンパク質レベルの応答を調べるために、DREB2A欠損変異体を形質転換し、GFP-DREB2A融合遺伝子を構成的に発現する形質転換体を作出した。この形質転換体に対して乾燥、高温それぞれのストレス処理を行ったところ、GFP-DREB2Aタンパク質の蓄積量が増加した。したがって、DREB2Aタンパク質の安定性がストレス条件下で向上することが確かめられた。
DREB2A標的遺伝子の乾燥または高温ストレス特異的な誘導機構を調べるために、乾燥ストレス、高温ストレスによって誘導される遺伝子をそれぞれ複数選び出し、プロモーター領域を単離した。これらをレポーター遺伝子とつないでシロイヌナズナに導入し、得られた形質転換体をストレス処理したところ、ストレス条件特異的なレポーター遺伝子の誘導パターンが観察された。したがって、DREB2A標的遺伝子のストレス特異性はプロモーター領域上の配列によって制御されていることが示された。
DREB2A遺伝子は高温、乾燥いずれのストレスにも応答して発現する。DREB2Aプロモーターを解析した結果、高温誘導性に必要な領域、乾燥誘導性に必要な領域が見出され、それぞれHSE配列、ABRE様配列を含んでいることが明らかになった。そこで、これらの塩基配列に変異を加えたプロモーター断片をレポーター遺伝子と結合しシロイヌナズナに導入した。変異型プロモーター断片に結合したレポーター遺伝子は、乾燥あるいは高温のストレスを加えても発現が誘導されなかったことから、DREB2Aのストレス誘導性は、これらのシス因子によって制御されていることが示された。

  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010

All Presentation (11 results)

  • [Presentation] イネのDREB2型転写因子OsDREB2Bの機能解析2011

    • Author(s)
      松倉智子, ら
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20110320-20110322
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける相同な環境ストレス応答性転写因子DREB2AとDREB2Bの比較解析2011

    • Author(s)
      溝井順哉, ら
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20110320-20110322
  • [Presentation] AREB/ABF転写因子群によるDREB2Aの乾燥応答性遺伝子発現機構の解明2011

    • Author(s)
      金俊植, ら
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20110320-20110322
  • [Presentation] シロイヌナズナの転写因子DREB2Aの環境ストレスに応答した安定化と活性化に関する解析2011

    • Author(s)
      森本恭子, ら
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20110320-20110322
  • [Presentation] ダイズの環境ストレス応答に関するDREB2A相同遺伝子の機能解析2011

    • Author(s)
      大堀鉄平, ら
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20110320-20110322
  • [Presentation] シロイヌナズナの乾燥・高温ストレス誘導性遺伝子発現を制御する転写因子DREB2Aと相互作用するタンパク質の解析2011

    • Author(s)
      佐藤輝, ら
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20110320-20110322
  • [Presentation] Improving abiotic stress tolerance in crops.2010

    • Author(s)
      Yamaguchi-Shinozaki, K.
    • Organizer
      Workshop Japan-Egypt "Pharmacognosy and Traditional Medicine"
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京)
    • Year and Date
      20100720-20100723
  • [Presentation] Regulatory networks of gene expression in abiotic stress response in Arabidopsis2010

    • Author(s)
      Yamaguchi-Shinozaki, K., et al
    • Organizer
      The 21st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      20100606-20100610
  • [Presentation] SPINDLY, a negative regulator of GA signaling, is involved in plant abiotic stress response2010

    • Author(s)
      Qin, F., et al
    • Organizer
      The 21st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      20100606-20100610
  • [Presentation] Analysis of a stress-responsive stabilization mechanism of Arabidopsis DREB2A2010

    • Author(s)
      Mizoi, J., et al
    • Organizer
      The 21st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR, 2010)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      20100606-20100610
  • [Presentation] Comprehensive analysis of rice DREB2-type genes that encode transcription factors involved in the expression of abiotic stress-responsive genes2010

    • Author(s)
      Matsukura, S., et al
    • Organizer
      The 21st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      20100606-20100610

URL: 

Published: 2012-07-19  

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