ストレス応答におけるポプラペルオキシダーゼ遺伝子の発現誘導および部位特異性 Stress-Induced and Organ-Specific Expression of Peroxidase Genes in Poplar

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Abstract

植物は、環境の変化に移動して対応できないため特有の生態防御反応を有している。高等植物では、様々なストレスによってペルオキシダーゼ(PO)活性が上昇することが報告されている。しかし、POは巨大な多重遺伝子ファミリーを形成しているため、個々のPOアイソザイムの機能や生理学的役割についてはほとんど解明されていない。そこで本研究では、モデル樹木であるポプラを用いて、PO遺伝子群の網羅的解析を試みた。<br>まず、様々なストレスを与えたセイヨウハコヤナギ(<I>Populus nigra</I>)の本葉由来の完全長cDNAのうちPO遺伝子と予想される198個について解析を行った。その結果、3'-UTRのスプライシングバリアントと推定される多数の重複発現が確認された。次に、アラインメントおよび系統解析によって選抜した11クローンについてノーザン解析を行った結果、重複発現が確認されたクローンは、各種ストレス(乾燥、高温、高塩など)により発現が誘導された。一方、通常条件下で生育したギンドロ(<I>Populus alba</I>)の本葉、材形成部および若芽からより3'-RACE法によりPOの部分cDNA配列を単離した。これら<I>P. alba</I>のPO遺伝子の発現についても、ストレス誘導性ならびに部位特異性を解析中である。

Generally, the peroxidase(PO) activity in higher plants is known to be upregulated by environmental stresses. PO proteins are encoded by a multigene family, and most of physiological functions of PO isozymes have yet been unclear. In this study, we analyzed the expression of PO genes of poplar as a model tree. ESTs generated from the stress-treated leaves of <I>Populus nigra</I> were subjected to the screening of poplar PO clones, and 198 PO candidates were isolated. Of the candidates clones many were found to be 3'-UTR splicing variants. These PO genes were also confirmed stress-inducible by northern analysis. We are also isolating PO cDNA from the leaf, shoot and xylem of <I>P. alba</I> grown under natural conditions. The stress-induced expression and organ-specific expression of these PO genes will also be discussed.

Journal

  • Plant and Cell Physiology Supplement

    Plant and Cell Physiology Supplement 2005(0), 140-140, 2005

    The Japanese Society of Plant Physiologists

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