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植物生物学:温度依存的成長は長期的な低温感知に関与する

Nature 583, 7818 doi: 10.1038/s41586-020-2485-4

温度は、あらゆる生物の成長と発育に重要な要因である。植物は、1時間単位から1か月単位の時間スケールで温度の変動を解釈して、季節に合わせて成長と発育を調整しなくてはならない。植物が急速な熱ストレスに応答する仕組みについては多くのことが分かっているが、長期的な温度曝露を統合する機構は不明である。VERNALIZATION INSENSITIVE 3(VIN3)は、春化中にポリコーム抑制複合体2と共に機能してFLOWERING LOCUS CFLC)のエピジェネティックサイレンシングを行うPHDタンパク質で、このVIN3の冬期を通じた緩やかな発現上昇は、植物が冬の進行を解釈するのに重要である。今回我々は、順遺伝学的スクリーニングにより、VIN3の発現を構成的に活性化し、VIN3の緩徐な低温誘導プロファイルを変化させる、転写因子NTL8の2つの優性(顕性)変異を特定した。野生型では、NTL8タンパク質は低温で緩徐に蓄積し、VIN3の転写を直接的に上方制御する。計算シミュレーションと実験による検証の組み合わせから、この緩徐な蓄積に関与する主な要因は、低温下での成長が遅いために起こるNTL8希釈の低下であることが分かった。従って、温度依存的な成長はタンパク質の希釈を通じて利用され、VIN3の発現上昇のための長期的な温度感知情報をもたらす。温度依存的成長が関与する間接的な機構は、直接的な温度感知と共に、自然に変動する温度の長期的な生物学的感知に広く関連している可能性がある。

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