Sustained heat suppresses activation of the BA auxin-responsive promoter in cultured guard cell protoplasts of tree tobacco

継続的な高温処理はタバコプロトプラストの孔辺細胞におけるオーキシン応答プロモーターの活性化を抑制する

Dong, M.*; Bufford, J. L.*; 大野 豊; Church, K.*; Dau, M. Q.*; Michels, K.*; Haughton, M.*; Tallman, G.*

Dong, M.*; Bufford, J. L.*; Ono, Yutaka; Church, K.*; Dau, M. Q.*; Michels, K.*; Haughton, M.*; Tallman, G.*

タバコ植物の培養葉肉孔辺細胞のプロトプラスト(GCP)は、オーキシンとサイトカイニンを含む培地上で32Cで培養すると、細胞壁を再構築し、分裂を開始する。一方、38Cでは、細胞の生長は限定的で、細胞壁を構築できず、細胞周期が開始されない。この現象がオーキシン感受性の変化に関係しているかを調べるために、GCPにオーキシン応答性のプロモーターで制御されたGFP遺伝子を導入し、オーキシン応答遺伝子の発現を解析した。その結果、高温処理は、オーキシンによる遺伝子発現の活性化を抑制することが明らかになった。この抑制は、オーキシンの量を20倍にしたり、培養時間を長くしても解除されなかった。高温ストレスに曝された細胞は、活性酸素種を蓄積することが知られているが、HOは32CでオーキシンによるGFPの発現の活性化を抑制しなかった。またスーパーオキシドやHOのスカベンジャーは38Cで高温によるGFPの発現抑制を解除しなかった。

At 32C in media containing an auxin and a cytokinin, cultured guard cell protoplasts (GCP) of Nicotiana glauca (Graham), expand, regenerate cell walls, dedifferentiate, and divide. At 38C, GCP acquire thermotolerance within 24 h but their expansion is limited and they neither regenerate walls nor re-enter the cell cycle. Protoplasts were transformed with BA-mgfp5-ER. After 21 h in media with NAA, 49.0% and 7.9% of GCP transformed with BA-mgfp5-ER expressed GFP at 32C and 38C, respectively. Expression at 38C was not increased by incubating GCP for 48 h or by increasing NAA concentrations 20X. Tiron and N-acetylcysteine, superoxide and HO scavengers, respectively, did not prevent BA suppression at 38C nor did H O suppress BA activation at 32C.