アスパラギン依存性イネの発生に重要な役割を果たしている

Plays a Critical Role in Asparagine-Dependent Rice Development.

• Le Luo
• Ruyi Qin
• Tao Liu
• Ming Yu
• Tingwen Yang
• Guohua Xu

抄録

アスパラギンは、植物における窒素（Ｎ）の長距離輸送に重要なアミノ酸の一つである。しかし、アスパラギンが植物、特に作物の発生に及ぼす影響についてはほとんど知られていない。ここでは、新規の T-DNA 挿入変異体（）を単離し、野生型（WT）と比較して、植物の高さ、根の長さ、耕起本数が異なることを示した。その結果、アスパラギンの量は急激に減少したが、全窒素（N）吸収量には影響がなかった。また、アスパラギンの量は、全窒素（N）吸収量に影響を与えないが、アスパラギンの量は急激に減少し、後 期には茎数が減少し、その結果、茎芽の伸長が抑制された。また、アスパラギン代謝経路に関与する多くの遺伝子の相対的な発現は、アミノ酸濃度の低下に伴って低下した。また、CRISPR/Cas9 変異系統は、アスパラギン代謝経路に関与する多くの遺伝子の相対的な発現がアミノ酸濃度の低下に伴って低下し、アスパラギン代謝経路に関与する多くの遺伝子の相対的な発現が低下した。これらの結果から、アスパラギンはイネの発育制御に関与していることが示唆され、耕うん機の伸長に特異的であることが示唆された。

Asparagine is one of the important amino acids for long-distance transport of nitrogen (N) in plants. However, little is known about the effect of asparagine on plant development, especially in crops. Here, a new T-DNA insertion mutant, (), was isolated and showed a different plant height, root length, and tiller number compared with wild type (WT). In , the amount of asparagine decreased sharply while the total nitrogen (N) absorption was not influenced. In later stages, showed reduced tiller number, which resulted in suppressed tiller bud outgrowth. The relative expression of many genes involved in the asparagine metabolic pathways declined in accordance with the decreased amino acid concentration. The CRISPR/Cas9 mutant lines of showed similar phenotype with . These results suggest that is involved in the regulation of rice development and is specific for tiller outgrowth.