1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10640628
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Research Institution | Niigata University |
Principal Investigator |
三ッ井 敏明 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (70183960)
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Keywords | イネ / 発芽 / α-アミラーゼ / ショ糖 / ジベレリン / アブシジン酸 / IP_3-Ca^<2+>情報伝達系 / ネオマイシン |
Research Abstract |
本年度は以下の項目について研究を行った。(1)α-アミラーゼの発現制御におけるイノシトール1,4,5-三リン酸(IP_3)-Ca^<2+1>情報伝達系の関与:イノシトールリン脂質特異的ホスホリパーゼC(PLC)の阻害剤と知られているネオマイシンは、イネPIP_2-PLC活性を特異的に阻害するが、PI-PLC活性に作用しないことが分かった。ネオマイシンをイネ種子に与えると著しい発芽抑制が観察されたが、Ca^<2+>添加によって発芽力の回復が見られた。主要デンプン分解酵素α-アミラーゼの生産組織、胚盤組織及びアリューロン層にネオマイシンを作用させると、顕著なIP_3レベルの低下並びにα-アミラーゼ発現の減少が起こった。しかし、Ca^<2+>添加によってα-アミラーゼ発現の回復が見られた。また、アリューロン層におけるIP_3レベルはジベレリンによって上昇し、アブシジン酸(ABA)によってその上昇が抑えられることが明らかになった。以上の結果から、イネ種子の発芽及びα-アミラーゼの発現制御にIP_3-Ca^<2+>情報伝達系が関与していることが示唆された。(2)デンプン-ショ糖変換調節機構:胚盤組織におけるα-アミラーゼの発現制御機構は、アリューロン層におけるそれと異なることが分かった。胚盤組織におけるα-アミラーゼの発現はABAのみでは抑制されないが、グルコースとABAを作用させると強く抑制された。また、ABAはグルコース吸収及びショ糖合成を促進することが分かった。糖によるα-アミラーゼの発現制御を調べたところ、翻訳以降の制御が重要であることが明らかになった。さらに、糖はイネ細胞におけるCa^<2+>の吸収を抑えることによってα-アミラーゼの発現を抑制することが明らかになった。以上の結果から、発芽イネ種子におけるデンプン-ショ糖変換調節にジベレリン、ABA及び糖シグナルのクロストークが関与していることが示唆された。
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Research Products
(9 results)
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[Publications] Mohammad A. Kashem: "Possible involvement of phosphoinositide, Ca^<2+> signaling in the regulation of α-amylase expression and germination of rice seed ( Oryza sativa L.. )"Plant and Cell Physiologly. (印刷中). (2000)
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[Publications] Nilufa Sultana: "GA_3 and proline promotes germination of wheat seeds by stimulating α-amylase at stress temperature"Plant Production Science. (印刷中). (2000)
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[Publications] 三ッ井敏明: "イネ種子発芽制御の分子メカニズム(1999年度農業化学奨励賞受賞)"日本農業化学会誌. 73・12. 1273-1281 (1999)
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[Publications] Tadashi Kishimoto: "Glutelin basic subunits have a mammalian mucin-type O-linked disaccharide side chain"Archives of Biochemistry, and Biophysics. 370・2. 271-277 (1999)
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[Publications] Toshiaki Mitsui: "Sucrose-controlled transport and turn over of α-amylase in rice ( Oryza sativa L.. ) cells"Plant and Cell Physiology. 40・8. 773-783 (1999)
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[Publications] Toshiaki Mitsui: "Sugar-controlled Ca^<2+> uptake and α-amylase secretion in cultured cells of rice ( Oryza sativa L. .)"Plant and Cell Physiology. 40・8. 884-893 (1999)
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[Publications] Naomi Geshi: "Differences in sugar regulation between two isoforms of α-amylase in suspension-cultured cells of rice"Journal of Applied Glycoscience. 46・2. 111-119 (1999)
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[Publications] Rupali Datta: "Identification and characterization of a novel α-amylase isoform ' N ' in germinating rice seeds"Bulletin of the Faculty of Agriculture Niigata University. 51・2. 131-138 (1999)
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[Publications] Toshiaki Mitsui: "Involvement of phosphoinositide-signaling on the regulation of α-amylase secretion in suspension-cultured cells of rice"Bulletin of the Faculty of Agriculture, Niigata University. 52・1. 29-40 (1999)