シロイヌナズナの恒常活性型カルシウム-プロトンアンチポーターsCAX1を発現するトマトにおける尻腐れ発症中のダイナミックな細胞および分子構成成分の変化

DE FREITAS Sergio Tonetto; PADDA Malkeet; WU Qingyu; PARK Sunghun; MITCHAM Elizabeth J.

文献

J-GLOBAL ID：201102297588672029 整理番号：11A1134200

シロイヌナズナの恒常活性型カルシウム-プロトンアンチポーターsCAX1を発現するトマトにおける尻腐れ発症中のダイナミックな細胞および分子構成成分の変化

Dynamic Alternations in Cellular and Molecular Components during Blossom-End Rot Development in Tomatoes Expressing sCAX1, a Constitutively Active Ca²⁺/H⁺ Antiporter from Arabidopsis

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資料名：
巻： 156 号： 2 ページ： 844-855 発行年： 2011年06月
JST資料番号： C0606A ISSN： 0032-0889 CODEN： PLPHA 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

細胞区画内のカルシウム濃度は厳密に制御されていると示されているが,トマトにおける尻腐れ(BER)のようなカルシウム欠乏疾病は異常な細胞内のカルシウム分布によって誘導されると考えられている。本研究の目的は,恒常機能型のシロイヌナズナの液胞膜カルシウム/プロトン交換体(sCAX1)タンパク質の高い発現のトマト果実におけるカルシウム分配と分布および膜完全性,BER発症に関与する可能性がある遺伝子の転写プロファイルにおよぼす効果を調べることである。野生型とsCAX1を発現するトマトを温室で育成した。野生型はBERを発症しなかったが,sCAX1を発現するトマトは受粉後15日で100%BERが発症した。sCAX1を発現する果実の果皮は全組織および可溶性カルシウム量が高く,アポプラストとサイトゾルカルシウム濃度が低く,高い膜漏出を示し,sCAX1を発現する細胞の液胞にカルシウムが蓄積する。健康なsCAX1を発現する果実組織のマイクロアレイ解析は,膜構造,膜修復,細胞骨格代謝などに関与するような遺伝子の下方調節は潜在的にBER発症に関与することを示している。一方,熱ショックタンパク質,グルタチオン-S-トランスフェラーゼ,ペルオキシダーゼをコードする遺伝子などの上方調節はBRE被害の拡大を制限する。この結果は高いsCAX1遺伝子の発現はサイトゾル,アポプラストのカルシウム濃度を低下させ,細胞膜構造に影響を与えることで,果実組織におけるBER病徴の発症を導くことを示している。

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植物生理学一般 , 植物の栄養障害

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