水素富化水によるトウガン種子発芽促進におけるGAおよびABAシグナル伝達の役割

要約

本研究では、トウガン（Benincasa hispida）の種子発芽に対する水素富化水（HRW）の作用機序を薬理学的・生理学的・トランスクリプトーム解析により検討した。50% HRW処理は種子発芽率を有意に向上させ、平均発芽時間を短縮した。HRWはGA生合成関連遺伝子（BhiGA3ox、BhiGA2ox、BhiKAO）を調節してGA産生を促進する一方、ABA含量や生合成・分解遺伝子には影響せず、ABA受容体遺伝子BhiPYLの発現を低下させた。RNA-seq解析により、GA・ABA・エチレンシグナル伝達に関与する多数の遺伝子がHRW調節性発芽に関与することが示された。

メカニズム

HRWはGA生合成遺伝子を活性化してGA産生を増加させ、ABA受容体遺伝子BhiPYLの発現を抑制することで、エチレンシグナルを介したGA/ABAバランスの調節により種子発芽を促進する。