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J-GLOBAL ID：202102255683032536   整理番号：21A0083929

シアノバクテリア由来プロリンはプログラム細胞死の抑制によりArabidopsis thalianaの根毛のストレス耐性を増加させる【JST・京大機械翻訳】

Cyanobacteria-Derived Proline Increases Stress Tolerance in Arabidopsis thaliana Root Hairs by Suppressing Programmed Cell Death

著者 (17件)： Chua Alysha (Department of Science, Waterford Institute of Technology, Waterford, Ireland) ,  Chua Alysha (Pharmaceutical and Molecular Biotechnology Research Centre (PMBRC), Waterford Institute of Technology, Waterford, Ireland) ,  Chua Alysha (Eco-Innovation Research Centre (EIRC), Waterford Institute of Technology, Waterford, Ireland) ,  Sherwood Orla L. (UCD School of Biology and Environmental Science, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  Sherwood Orla L. (UCD Centre for Plant Science, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  Sherwood Orla L. (UCD Earth Institute, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  Fitzhenry Laurence (Department of Science, Waterford Institute of Technology, Waterford, Ireland) ,  Fitzhenry Laurence (Pharmaceutical and Molecular Biotechnology Research Centre (PMBRC), Waterford Institute of Technology, Waterford, Ireland) ,  Ng Carl K.-Y. (UCD School of Biology and Environmental Science, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  Ng Carl K.-Y. (UCD Centre for Plant Science, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  Ng Carl K.-Y. (UCD Earth Institute, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  McCabe Paul F. (UCD School of Biology and Environmental Science, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  McCabe Paul F. (UCD Centre for Plant Science, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  McCabe Paul F. (UCD Earth Institute, University College Dublin, Dublin, Ireland) ,  Daly Cara T. (Department of Science, Waterford Institute of Technology, Waterford, Ireland) ,  Daly Cara T. (Pharmaceutical and Molecular Biotechnology Research Centre (PMBRC), Waterford Institute of Technology, Waterford, Ireland) ,  Daly Cara T. (Eco-Innovation Research Centre (EIRC), Waterford Institute of Technology, Waterford, Ireland)
資料名： Frontiers in Plant Science (Web)  (Frontiers in Plant Science (Web))
巻： 11  ページ： 490075  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7094A  ISSN： 1664-462X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 窒素固定異質性シアノバクテリアは,植物成長を刺激するためのバイオ肥料接種剤として使用されるが,エキソメタボライト分泌による植物ストレスを軽減することができる。しかし,少数の研究のみが,滲出した化合物の広い配列のため,前述の生物活性の同一性の解明に焦点を当てた。ここでは,Arabidopsis thaliana根毛ストレス耐性に対するシアノバクテリアNostoc muscorum馴化培地(CM)の生物活性を特性化するための迅速プログラム細胞死(PCD)スクリーニングツールとして根毛アッセイ(RHA)を用いた。N.muscorum CM画分で前処理された熱ストレスA.thalianaは,無処理実生と比較して有意に低い根毛PCDレベルを示した。CM処理は根毛におけるPCDを抑制することによりストレス耐性を増加させたが,壊死ではなく,生物活性化合物がPCD経路を特異的に調節し,一般的ストレス応答ではないことを示した。記載されたN.muscorumエキソメタボライトに基づいて,著者らは,興味深い化合物としてストレス応答プロリンを同定し,そして,ニンヒドリンアッセイおよびHPLCからの強い証拠から,プロリンがN.muscorum CMに存在することを示した。プロリンがPCDを抑制できるかどうかを確立するために,プロリン補充実験を行った。著者らの結果は,外因性プロリンがN.muscorum CM処理として根毛に類似の効果を持ち,同等のPCD抑制レベルとわずかな壊死変化を有することを示した。N.muscorum CMにおける生物活性化合物の1つとしてプロリンを検証するために,プロリン輸送体変異(lht1,ap1およびatprot1-1::atprot2-3:atprot3-2)を有する3つの変異体A.thaliana系統を用いた。野生型苗と比較して,lht1とap1変異体におけるPCD抑制は,低プロリン(1-5μM)レベルで供給されたとき,有意に減少した。同様に,N.muscorum CMによる前処理は,野生型実生と比較して,3つの変異系統すべてでPCDレベルを上昇させた。著者らの結果は,シアノバクテリア由来プロリンの植物取込が根毛PCD感受性閾値を変えることを示した。これは,文献に記載されている既存の機構に無関係に,ストレス誘導PCDレベルを低減する新しいバイオ肥料機構の証拠を提供する。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 壊死 ,  代謝産物 ,  窒素固定 ,  *藍藻類 ,  植物成長 ,  生物活性 ,  接種剤 ,  *根毛 ,  高速液体クロマトグラフィー ,  実生 ,  野生型 ,  暑熱ストレス ,  *Arabidopsis thaliana ,  アミノ酸 ,  窒素複素環化合物
準シソーラス用語： ストレス応答 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： プログラム細胞死(PCD) ,  プロリン ,  バイオ肥料 ,  シアノバクテリアのエキソ代謝産物 ,  根毛アッセイ(RHA) ,  Nostoc musculus ,  植物ストレス耐性

分類 (3件)： 植物生理学一般  (EH02010Y) ,  植物に対する影響  (EE05030G) ,  植物の生化学  (EH01050J)

物質索引 (1件)： プロリン

引用文献 (89件)：

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• BarresB. A.HartI. K.ColesH. S.BurneJ. F.VoyvodicJ. T.RichardsonW. D. (1992). Cell death and control of cell survival in the oligodendrocyte lineage. Cell 70 31-46. doi: 10.1016/0092-8674(92)90531-g
• BarretoV.SeldinL.AraujoF. F. D. (2011). Plant growth and health promoting bacteria. Microbiol. Monogr. 18 21-44. doi: 10.1007/978-3-642-13612-2
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タイトルに関連する用語 (6件)： シアノバクテリア ,  プロリン ,  プログラム細胞死 ,  Arabidopsis ,  根毛 ,  ストレス耐性