酸素と糖の欠乏に対する協調的応答がイネの苗に洪水耐性をもたらす

Sci. Signal., 6 October 2009
Vol. 2, Issue 91, p. ra61
[DOI: 10.1126/scisignal.2000333]

Kuo-Wei Lee^1,6, Peng-Wen Chen², Chung-An Lu³, Shu Chen⁴, Tuan-Hua David Ho⁵, and Su-May Yu^6*

¹ Graduate Institute of Life Sciences, National Defense Medical Center, Neihu, Taipei 114, Taiwan, ROC.
² Institute of Agricultural Biotechnology, National Chiayi University, Chiayi City 600, Taiwan, ROC.
³ Department of Life Sciences, National Central University, Jhongli City, Taoyuan County 320, Taiwan, ROC.
⁴ Taiwan Agricultural Research Institute, Wufeng, Taichung 413, Taiwan, ROC.
⁵ Institute of Plant and Microbial Biology, Academia Sinica, Nankang, Taipei 115, Taiwan, ROC.
⁶ Institute of Molecular Biology, Academia Sinica, Nankang, Taipei 115, Taiwan, ROC.
* To whom correspondence should be addressed. E-mail: sumay@imb.sinica.edu.tw

要約 : 洪水は広くみられる自然災害であり、陸生植物に酸素（O₂）やエネルギーの欠乏をもたらし、その結果植物の生産性を低下させる。イネは洪水に対して並外れた耐性を示すが、この耐性の根底にある機構はまだよく分かっていない。本稿では、プロテインキナーゼCIPK15［カルシニューリンB様（CBL）相互作用プロテインキナーゼ］がイネのO₂欠乏耐性に重要な役割を果たすことを示す。CIPK15は、植物のエネルギーおよびストレスに対する広範なセンサーであるSnRK1A（Snf1関連プロテインキナーゼ1）を調節し、O₂欠乏のシグナルをSnRK1依存性の糖センシングカスケードに結びつけ、糖とエネルギーの産生を調節するとともに、冠水下でイネが成長できるようにする。本研究は、灌漑された低地でイネを栽培するために必要なO₂欠乏の条件下でイネが成長する仕組みの解明に寄与する。