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J-GLOBAL ID：202202236895944035   整理番号：22A1178351

トウモロコシ穀粒における胚乳空洞形成の発達進行とX線トモグラフィーおよびゲノムワイド関連研究を用いた基礎分子基盤の探索【JST・京大機械翻訳】

Exploring the Developmental Progression of Endosperm Cavity Formation in Maize Grain and the Underlying Molecular Basis Using X-Ray Tomography and Genome Wide Association Study

著者 (7件)： Liao Shengjin (Beijing Key Laboratory of Digital Plant, Research Center of Information Technology, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing, China) ,  Liao Shengjin (National Watermelon and Melon Improvement Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops (North China), Beijing Key Laboratory of Vegetable Germplasm Improvement, Beijing, China) ,  Zhang Ying (Beijing Key Laboratory of Digital Plant, Research Center of Information Technology, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing, China) ,  Wang Jinglu (Beijing Key Laboratory of Digital Plant, Research Center of Information Technology, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing, China) ,  Zhao Chunjiang (Beijing Key Laboratory of Digital Plant, Research Center of Information Technology, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing, China) ,  Ruan Yong-Ling (Research School of Biology, The Australian National University, Canberra, ACT, Australia) ,  Guo Xinyu (Beijing Key Laboratory of Digital Plant, Research Center of Information Technology, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing, China)
資料名： Frontiers in Plant Science (Web)  (Frontiers in Plant Science (Web))
巻： 13  ページ： 847884  発行年： 2022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： トウモロコシ穀粒の胚乳腔(EC)は収量を低下させ,機械的収穫時に穀粒破壊を引き起こし,従ってトウモロコシ産業における主要な問題を表す。これにもかかわらず,EC形成を支配する生物学的過程については殆ど知られていない。ここでは,(i)非侵襲的方法でECの空間的および時間的進行を決定すること,および(ii)ゲノムワイド関連研究(GWAS)を用いてECの形成にリンクする候補遺伝子を同定することにより,この問題に取り組むことを試みた。X線マイクロコンピュータトモグラフィを用いた可視化と測定は,ECが受粉後約12日(DAP)で中央澱粉胚乳で最初に出現し,その後拡大したことを立証した。広範囲のECサイズを有する299の近交系のパネルのGWASに基づくスクリーニングは,EC形成と有意な関連を示す9つの候補遺伝子を同定した。候補遺伝子の大部分は12DAPで減少を示し,EC出現のタイミングと一致した。それらの中で,ZmMrp11は,サイトゾルから液胞への毒性代謝物を隔離し,それによって細胞環境を解毒する他の研究で示されている多剤耐性関連蛋白質をコードするメンバーとして注釈付けされた。これは,12DAPからのトウモロコシ穀粒におけるZmMrp11の発現低下と共に,ZmMrp11の低発現がトウモロコシ胚乳細胞における細胞解毒を遮断し,細胞死を誘導し,最終的にECの形成をもたらすことを示唆した。Copyright 2022 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： *トウモロコシ ,  遺伝子 ,  液胞 ,  解毒 ,  *成長 ,  代謝産物 ,  澱粉 ,  可視化 ,  *胚乳 ,  受粉 ,  サイトゾル ,  *穀粒 ,  *X線CT ,  ゲノムワイド関連解析
準シソーラス用語： 非侵襲 ,  候補遺伝子 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： トウモロコシ ,  胚乳空洞 ,  X線マイクロ計算機トモグラフィー ,  GWAS ,  開発

分類 (3件)： トウモロコシ  (FC03034D) ,  発生,成長,分化  (EH02030U) ,  遺伝子発現  (EC02040Q)

引用文献 (40件)：

• Biscarini F., Cozzi P., Casella L., Riccardi P., Vattari A., Orasen G., et al (2016). Genome-Wide Association Study for Traits Related to Plant and Grain Morphology, and Root Architecture in Temperate Rice Accessions. PLoS One 11:e0155425. doi: 10.1371/journal.pone.0155425
• Champoux J. J. (2001). DNA topoisomerases: structure, function, and mechanism. Annu. Rev. Biochem. 70 369-413. doi: 10.1146/annurev.biochem.70.1.369
• Chateigner-Boutin A.-L., Alvarado C., Devaux M.-F., Durand S., Foucat L., Geairon A., et al (2021). The endosperm cavity of wheat grains contains a highly hydrated gel of arabinoxylan. Plant Sci. 306:110845. doi: 10.1016/j.plantsci.2021.110845
• Chawanji A. S., Baldwin A. J., Brisson G., Webster E. (2012). Use of X-ray micro tomography to study the microstructure of loose-packed and compacted milk powders. J. Microsc. 248, 49-57. doi: 10.1111/j.1365-2818.2012.03649.x
• Chourey P. S., Taliercio E. W., Carlson S. J., Ruan Y. L. (1998). Genetic evidence that the two isozymes of sucrose synthase present in developing maize endosperm are critical, one for cell wall integrity and the other for starch biosynthesis. Mol. Gen. Genet. MGG 259 88-96. doi: 10.1007/s004380050792

タイトルに関連する用語 (12件)： トウモロコシ ,  穀粒 ,  胚乳 ,  空洞形成 ,  発達 ,  X線トモグラフィー ,  ゲノム ,  研究 ,  基礎 ,  分子 ,  基盤 ,  探索