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カルモジュリン結合転写活性化因子（CAMTA）は、植物のさまざまな環境ストレスに対する発達、成長、および反応の転写調節を媒介します。非生物的ストレスに応じて大豆カムタ（GMCAMTA）家族の生物学的役割を理解するために、さまざまな非生物的ストレスに応答して15 GMCAMTA遺伝子の発現パターンを特徴付けました。GMCAMTA遺伝子は、明確な概日調節発現パターンを示し、塩、干ばつ、および寒冷ストレスに反応して異なって発現しました。興味深いことに、GMCAMTA2、GMCAMTA8、およびGMCAMTA12の発現レベルは、他の大豆組織よりも幹組織の方が高かった。発達プロセスとストレス応答の調節におけるGMCAMTAの役割を決定するために、大豆からGMCAMTA2およびGMCAMTA8 cDNAを分離し、トランスジェニック植物を過剰発現するシロイヌナズナを生成しました。GMCAMTA2-OXおよびGMCAMTA8-OX植物は、干ばつストレスに対する過敏症を示しました。GMCAMTA2-OXおよびGMCAMTA8-OX植物の葉の水は、干ばつストレス条件下で野生型（WT）植物の水よりも速く失われました。さらに、ストレス応答性遺伝子は、WT植物と比較して干ばつストレス条件下でGMCAMTA2-OXおよびGMCAMTA8-OX植物でダウンレギュレートされました。我々の結果は、GMCAMTA2およびGMCAMTA8遺伝子が概日リズムによって調節され、発達および干ばつストレス反応における負の調節因子として機能することを示唆しています。
カルモジュリン結合転写活性化因子（CAMTA）は、植物のさまざまな環境ストレスに対する発達、成長、および反応の転写調節を媒介します。非生物的ストレスに応じて大豆カムタ（GMCAMTA）家族の生物学的役割を理解するために、さまざまな非生物的ストレスに応答して15 GMCAMTA遺伝子の発現パターンを特徴付けました。GMCAMTA遺伝子は、明確な概日調節発現パターンを示し、塩、干ばつ、および寒冷ストレスに反応して異なって発現しました。興味深いことに、GMCAMTA2、GMCAMTA8、およびGMCAMTA12の発現レベルは、他の大豆組織よりも幹組織の方が高かった。発達プロセスとストレス応答の調節におけるGMCAMTAの役割を決定するために、大豆からGMCAMTA2およびGMCAMTA8 cDNAを分離し、トランスジェニック植物を過剰発現するシロイヌナズナを生成しました。GMCAMTA2-OXおよびGMCAMTA8-OX植物は、干ばつストレスに対する過敏症を示しました。GMCAMTA2-OXおよびGMCAMTA8-OX植物の葉の水は、干ばつストレス条件下で野生型（WT）植物の水よりも速く失われました。さらに、ストレス応答性遺伝子は、WT植物と比較して干ばつストレス条件下でGMCAMTA2-OXおよびGMCAMTA8-OX植物でダウンレギュレートされました。我々の結果は、GMCAMTA2およびGMCAMTA8遺伝子が概日リズムによって調節され、発達および干ばつストレス反応における負の調節因子として機能することを示唆しています。
The calmodulin-binding transcription activators (CAMTAs) mediate transcriptional regulation of development, growth, and responses to various environmental stresses in plants. To understand the biological roles of soybean CAMTA (GmCAMTA) family members in response to abiotic stresses, we characterized expression patterns of 15 GmCAMTA genes in response to various abiotic stresses. The GmCAMTA genes exhibited distinct circadian regulation expression patterns and were differently expressed in response to salt, drought, and cold stresses. Interestingly, the expression levels of GmCAMTA2, GmCAMTA8, and GmCAMTA12 were higher in stem tissue than in other soybean tissues. To determine the roles of GmCAMTAs in the regulation of developmental processes and stress responses, we isolated GmCAMTA2 and GmCAMTA8 cDNAs from soybean and generated Arabidopsis overexpressing transgenic plants. The GmCAMTA2-OX and GmCAMTA8-OX plants showed hypersensitivity to drought stress. The water in the leaves of GmCAMTA2-OX and GmCAMTA8-OX plants was lost faster than that in wild-type (WT) plants under drought-stress conditions. In addition, stress-responsive genes were down-regulated in the GmCAMTA2-OX and GmCAMTA8-OX plants under drought stress conditions compared to WT plants. Our results suggest that GmCAMTA2 and GmCAMTA8 genes are regulated by circadian rhythms and function as negative regulators in development and drought stress responses.
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