研究情報
Research information

BURP遺伝子ファミリーは、植物の発生、代謝、ストレス耐性に重要な役割を果たす植物特異的タンパク質の一種であるBURPドメインタンパク質をコードしている。塩分ストレスは、イネが直面する大きなストレスの一つである。しかし、イネの塩ストレス制御に関与するBURPファミリー、特にOsBURP12遺伝子については、体系的な理解が不足している。本研究では、この理解のギャップを埋めるために、ジャポニカ種イネZhonghua 11（ZH11）を野生型（WT）とし、そのOsBURP12ノックアウト系統を用いた。NaCl溶液が塩ストレス処理に使用された。OsBURP12がイネ苗の耐塩性を制御するメカニズムを調べるために、関連する生理学的および生化学的解析を行った。その結果、塩ストレス下では、ノックアウト系統の生存率、苗の高さ、根の長さ、新鮮な重量はWTより有意に高く、ノックアウト系統の耐塩性がWTより有意に優れていることが示された。塩ストレス下では、ノックアウト系統はWTよりも抗酸化酵素活性が有意に高く、ROS(活性酸素種)の蓄積が少なく、ROS消去に関連する遺伝子の発現が高かった。加えて、ノックアウト系統はWTに比べて、polygalacturonase（PG）活性とNa+含有量が有意に低かったが、ペクチン含有量、K+とCa2+含有量は有意に高かった。さらに、ノックアウト系統はWTよりもABAおよびACCレベルが有意に高かった。定量的PCR分析では、ABAとエチレンの合成とシグナル伝達に関連する遺伝子の発現レベルは、WTよりもノックアウト系統で有意に高かったことが示された。この結果から、OsBURP12のノックアウトは、イネの耐塩性のために、塩ストレスに応答して、活性酸素消去能を改善し、PG活性に影響を与え、Na+の取り込みを制御し、ABAとACCの合成と代謝を仲介することが示唆された。私たちの研究は、植物におけるBURPファミリー遺伝子の機能をさらに解析するための基礎を築き、イネの耐塩性メカニズムを研究するための貴重な遺伝資源を提供した。
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https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2025.106097