植物のホウ素欠乏によって発現制御を受ける遺伝子の単離

• Project/Area Number: 07760062
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plant nutrition/Soil science
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 藤原 徹 東京大学, 農学部, 助手 (80242163)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1995: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: シロイヌナズナ / ディファレンシャル ディスプレイ / ホウ素

Research Abstract

本研究は、植物におけるホウ素の生理作用を遺伝子の面から明らかにすることを目的として行なわれた。植物を様々なホウ素栄養条件下におき発現量が増大、又は減少する遺伝子のDifferential Display法を用いての単離を試みた。シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana (L. ) Heynh ecotype Colombia)を、様々なホウ素濃度の培地を用いて水耕栽培したところ、3μMのホウ素を含む培地では外見上正常な生育を示したが、0.3μMのホウ素を含む培地では根の伸長が阻害され、地上部にも欠乏症状が現れた。ホウ素欠乏に対する反応の初期段階に位置する遺伝子を得る目的で、ホウ素欠乏症状の顕著でない、1〜3μM程度のホウ素を含む培地で育てたシロイヌナズナの地上部と30μMのホウ素を含む培地で育てた植物の地上部から、RNAを抽出し、Differential Display法によって、発現量の違うRNAに由来するバンドを24本同定し、これらのバンドを切り出し、PCRによってDNAを回収したところ、20本に相当するDNAが得られた。回収したDNAをプローブにノーザンハイブリダイゼーションによって、ホウ素栄養条件での発現の違いが見られるかどうかを検定したところ、20個のうち9個でハイブリダイゼーションシグナルが検出され、1個についてはホウ素欠乏条件でのRNAの蓄積量が少なかった。このクローンについて塩基配列を決定したところ、シロイヌナズナのExpressed Sequence Tag Databaseから同一のクローンが見つかった。このクローンの機能については現在のところ不明であるが、本研究で単離されたクローンはホウ素欠乏条件で発現量の変動する遺伝子としては世界で初めてのものである。