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J-GLOBAL ID：202102289161334813   整理番号：21A1359744

高温に耐性または感受性があるダイズ遺伝子型の子葉実質細胞における蛋白質貯蔵液胞の種子蛋白質組成および超微細構造に及ぼす熱ストレスの影響【JST・京大機械翻訳】

Effect of Heat Stress on Seed Protein Composition and Ultrastructure of Protein Storage Vacuoles in the Cotyledonary Parenchyma Cells of Soybean Genotypes That Are Either Tolerant or Sensitive to Elevated Temperatures

著者 (7件)： Krishnan Hari B. (Plant Genetics Research Unit, USDA-Agricultural Research Service, Columbia, MO 65211, USA) ,  Krishnan Hari B. (Plant Science Division, University of Missouri, Columbia, MO 65211, USA) ,  Kim Won-Seok (Plant Science Division, University of Missouri, Columbia, MO 65211, USA) ,  Oehrle Nathan W. (Plant Genetics Research Unit, USDA-Agricultural Research Service, Columbia, MO 65211, USA) ,  Smith James R. (Crop Genetics Research Unit, Stoneville, MS 38776, USA) ,  Gillman Jason D. (Plant Genetics Research Unit, USDA-Agricultural Research Service, Columbia, MO 65211, USA) ,  Gillman Jason D. (Plant Science Division, University of Missouri, Columbia, MO 65211, USA)
資料名： International Journal of Molecular Sciences (Web)  (International Journal of Molecular Sciences (Web))
巻： 21  号： 13  ページ： 4775  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7038A  ISSN： 1422-0067  CODEN： IJMCFK  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： 高い成長温度は,ダイズ(Glycine max(L.)Merr)収率と種子品質に悪影響を与える。ダイズ植物,種子発育中の暑熱ストレスは,皺,変色,貧弱な種子発芽を示す種子を生成し,病原体感染の発生および経済的価値の全体的な減少に対する潜在的増加を有する。ダイズ育種家は暑熱ストレス耐性エキゾチック在来種遺伝子型を同定し,従来の交雑で利用され,種子収量と耐熱性が改善された。ここでは,高成長温度に対して感受性または耐性であるダイズ遺伝子型の子葉柔組織細胞の種子蛋白質組成と超微細構造を調べた。28/22C(対照),36/24C(中等度),および42/26C(極値)日/夜間温度下で生産された熱耐性および熱感受性遺伝子型から単離した種子蛋白質の生化学的分析は,リポキシゲナーゼのダイズ種子における蓄積,-コングリシニンのサブユニット,ショ糖結合蛋白質およびBowman-Birkプロテアーゼ阻害剤が両遺伝子型における極端な熱ストレスによって負の影響を受けることを明らかにしたが,これらの効果は熱耐性遺伝子型において顕著でなかった。ウェスタンブロット分析は,両系統における熱ショック蛋白質(HSP70およびHSP17.6)の蓄積が,種子充填中の高温に応答して上昇したことを示した。透過型電子顕微鏡は,熱ストレスが貯蔵柔組織細胞において劇的な構造変化を引き起こすことを示した。極端な熱ストレスは蛋白質貯蔵液胞の構造及び膜完全性を破壊し,種子貯蔵蛋白質を蓄積するオルガネラである。細胞膜の細胞壁(プラスマリシス)からの脱離は,感受性系統の細胞において一般的に観察された。対照的に,これらの構造変化は,極端な熱ストレスの下でさえ,耐性遺伝子型において顕著ではなく,ほとんどの部分について,その構造的完全性を保持した。本研究の結果は,種子発生時に高温に耐える耐性遺伝子型能力に寄与する種子蛋白質組成と超微細構造変化に対する熱ストレスの対照的な影響を示した。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： *高温 ,  *遺伝子型 ,  *液胞 ,  細胞壁 ,  細胞膜 ,  *ダイズ ,  育種 ,  サブユニット ,  リポキシゲナーゼ ,  柔組織 ,  *種子タンパク質 ,  *暑熱ストレス ,  ウェスタンブロット法 ,  二糖類 ,  ピラノシド ,  フラノシド ,  グルコシド ,  フルクトオリゴ糖

著者キーワード (5件)： ダイズ ,  高温応力 ,  種子開発 ,  プロテオミクス ,  蛋白質貯蔵液胞

分類 (2件)： 植物生理学一般  (EH02010Y) ,  植物に対する影響  (EE04030Z)

物質索引 (1件)： 蔗糖

引用文献 (56件)：

• Hymowitz, T.; Harlan, J.R. Introduction of soybean to North America by Samuel Bowen in 1765. Econ. Bot. 1983, 37, 371-379.
• Wilson, R.F. Soybeans: Improvement, Production, and Uses, 3rd ed.; American Society of Agronomy: Madison, WI, USA, 2004; pp. 621-677, Seed Composition.
• Heatherly, L.G.; Spurlock, S.R. Yield and economics of traditional and early soybean production system (ESPS) seedings in the midsouthern United States. Field Crops Res. 1999, 63, 35-45.
• Fukushima, A.; Kusano, M.; Redestig, H.; Arita, M.; Saito, K. Integrated omics approaches in plant systems biology Curr. Opin. Chem. Biol. 2009, 13, 532-538.
• Liu, Y.; Li, J.; Zhu, Y.; Jones, A.; Rose, R.J.; Song, Y. Heat Stress in Legume Seed Setting: Effects, Causes, and Future Prospects. Front. Plant Sci. 2019, 10, 938.

タイトルに関連する用語 (13件)： 耐性 ,  感受性 ,  ダイズ ,  遺伝子型 ,  子葉 ,  実質細胞 ,  蛋白質 ,  貯蔵 ,  液胞 ,  種子蛋白質 ,  組成 ,  微細構造 ,  熱ストレス