血管関連のNaC-Domain6および血管関連NAC-Domain7は、誘導システムの制御下での木血管元素への変化分化を効果的に誘導します

以前に、NAM/ATAF/CUCドメインタンパク質転写因子をコードする血管関連NAC-Domain6（VND6）およびVND7遺伝子が、木部血管分化の主要な調節因子として機能することを示しました。ここでは、VND6およびVND7のグルココルチコイドを介した翻訳後誘導システムを報告します。このシステムでは、VND6またはVND7は、ヘルペスウイルスVP16タンパク質と動物グルココルチコイド受容体のホルモン結合ドメインの活性化ドメインを備えた融合タンパク質として発現し、タンパク質の活性はデキサメタゾン（DEX）で処理することにより誘導されます。デリバティブ。Dex処理により、キメラ遺伝子を運ぶトランスジェニックシロイヌナズナ（シロイヌナズナ）植物は、さまざまな種類の細胞の形質転換を円形容器の元素に示し、植物は死にました。二次壁の生合成やプログラムされた細胞死など、木部血管分化に関与する多くの遺伝子は、DEX治療後にこれらの植物でアップレギュレートされました。化学分析により、DEX処理後のトランスジェニック植物では、双子葉系二次細胞壁の主要なヘミセルロース成分であるキシランが増加したことが示されました。この誘導システムは、Poplar（Populus Tremula x Tremuloides）の木と、シロイヌナズナとタバコ（Nicotiana Tabacum）の細胞の懸濁培養で機能しました。DEX処理後にキシレム血管元素に変化したVND7-VP16-GRを発現するタバコBY-2細胞の90％以上。これらのデータは、VND6およびVND7アクティビティを制御する誘導システムが、キシレム細胞の分化を理解するための強力なツールとして使用できることを示しています。

We previously showed that the VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN6 (VND6) and VND7 genes, which encode NAM/ATAF/CUC domain protein transcription factors, act as key regulators of xylem vessel differentiation. Here, we report a glucocorticoid-mediated posttranslational induction system of VND6 and VND7. In this system, VND6 or VND7 is expressed as a fused protein with the activation domain of the herpes virus VP16 protein and hormone-binding domain of the animal glucocorticoid receptor, and the protein's activity is induced by treatment with dexamethasone (DEX), a glucocorticoid derivative. Upon DEX treatment, transgenic Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) plants carrying the chimeric gene exhibited transdifferentiation of various types of cells into xylem vessel elements, and the plants died. Many genes involved in xylem vessel differentiation, such as secondary wall biosynthesis and programmed cell death, were up-regulated in these plants after DEX treatment. Chemical analysis showed that xylan, a major hemicellulose component of the dicot secondary cell wall, was increased in the transgenic plants after DEX treatment. This induction system worked in poplar (Populus tremula x tremuloides) trees and in suspension cultures of cells from Arabidopsis and tobacco (Nicotiana tabacum); more than 90% of the tobacco BY-2 cells expressing VND7-VP16-GR transdifferentiated into xylem vessel elements after DEX treatment. These data demonstrate that the induction systems controlling VND6 and VND7 activities can be used as powerful tools for understanding xylem cell differentiation.