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J-GLOBAL ID：201502202708217184   整理番号：15A0953168

初期貯蔵相におけるイネ穎果成長のアリューロン層と澱粉質胚乳のレーザーマイクロダイセクションベースの遺伝子発現解析

Laser microdissection-based gene expression analysis in the aleurone layer and starchy endosperm of developing rice caryopses in the early storage phase

著者 (15件)： ISHIMARU Tsutomu (NARO, Ibaraki, JPN) ,  ISHIMARU Tsutomu (Japan International Res. Center for Agricultural Sci., Ibaraki, JPN) ,  ISHIMARU Tsutomu (International Rice Res. Inst. (IRRI), Metro Manila, PHL) ,  IDA Masashi (NARO, Ibaraki, JPN) ,  IDA Masashi (Kumiai Chemical Ind. Co., Ltd., Shizuoka, JPN) ,  HIROSE Sakiko (NARO, Ibaraki, JPN) ,  HIROSE Sakiko (National Inst. of Agrobiological Sci., Ibaraki, JPN) ,  SHIMAMURA Satoshi (NARO, Ibaraki, JPN) ,  SHIMAMURA Satoshi (NARO, Akita, JPN) ,  MASUMURA Takehiro (Kyoto Prefectural Univ., Kyoto, JPN) ,  NISHIZAWA Naoko K. (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  NISHIZAWA Naoko K. (Ishikawa Prefectural Univ., Ishikawa, JPN) ,  NAKAZONO Mikio (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  NAKAZONO Mikio (Nagoya Univ., Nagoya, JPN) ,  KONDO Motohiko (NARO, Ibaraki, JPN)
資料名： Rice (Web)  (Rice (Web))
巻： 8  号： 1  ページ： 8:22 (WEB ONLY)  発行年： 2015年12月 
JST資料番号： U7002A  ISSN： 1939-8425  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： イネ胚乳は最外層層のアリューロン細胞と内側部の澱粉質胚乳細胞からなる。アリューロン層は脂質を蓄積するが,澱粉質の胚乳は主として澱粉を蓄積する。熟成段階の間,澱粉堆積速度は非同期性であり,澱粉質の胚乳の位置に依存することが知られている。イネ胚乳組織の成長の間に貯蔵生成物の定性的と定量的差異の下となる種々の生理学的と分子的機構についての仮説を立てた。【結果】アリューロン層と澱粉質の胚乳中のターゲット細胞をレーザーマイクロダイセクションによって分離して,初期貯蔵相における各々の胚乳組織からRNAを抽出した。胚乳成長における糖質代謝にとって重要な遺伝子を,qRT-PCR法を用いて分析した結果,いくつかの遺伝子は胚乳のどちらの組織ででも特異的局所化を示した。蔗糖トランスポーター(OsSUT1)のアリューロン層特異的遺伝子形質発現はこの遺伝子がアリューロン細胞への蔗糖取込において機能することを示唆した。各々の胚乳組織におけるADP-グルコースピロホスホリラーゼ(AGPL2とAGPS2b)の発現レベルは,胚乳組織間で特異的に観察されるデンプン粒の分布と空間的に一致した。対照的に,蔗糖切断(ヘキソキナーゼ,UDP-グルコースピロホスホリラーゼおよびホスホグルコムターゼ)に関わる遺伝子の発現が試験したすべての胚乳組織において観察された。アリューロン細胞はTCAサイクルと酸化的リン酸化のためにメッセンジャーRNAを支配的に発現した。本発見はアリューロン層における酸素(8%の濃度)と多数のミトコンドリアの存在によって支持された。対照的に,酸素は存在しなく,ほんの少しだけのミトコンドリアが澱粉質の胚乳で観察された。炭素固定とGS/GOGATサイクルに関する遺伝子が澱粉質の胚乳と比較して,アリューロン細胞で強く発現した。【結論】ADP-グルコースピロホスホリラーゼをコード化するAGPL2とAGPS2bの転写体レベルは,穎果の成長において,デンプン粒の非同期的成長を調節すると思われた。アリューロン細胞は,少なくとも部分的には,同定した遺伝子の特異的発現と多数のミトコンドリアから観察されたような好気的呼吸によるATPを生成するようであった。LMベースの発現分析と生理学的実験によって,イネアリューロン細胞と澱粉質胚乳細胞の間の空間的と栄養的差異の分子学的知見を得ることができた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *穎果 ,  *イネ ,  *アリューロン層 ,  *胚乳 ,  レーザ応用 ,  試料採取 ,  *遺伝子発現 ,  RNA【核酸】 ,  糖質代謝 ,  形質発現 ,  ADPグルコースピロホスホリラーゼ ,  mRNA ,  ミトコンドリア ,  代謝産物 ,  アデニンヌクレオチド ,  リボヌクレオチド
準シソーラス用語： RNA抽出 ,  メッセンジャーRNA ,  レーザーマイクロダイセクション ,  *遺伝子発現解析

分類 (3件)： 発生,成長,分化  (EH02030U) ,  稲作  (FC03020C) ,  遺伝子発現  (EC02040Q)

物質索引 (1件)： ATP

タイトルに関連する用語 (10件)： 初期 ,  貯蔵 ,  イネ ,  穎果 ,  成長 ,  アリューロン層 ,  澱粉質 ,  胚乳 ,  レーザーマイクロダイセクション ,  遺伝子発現解析