トランスポゾン・タッギングによるジベレリン情報伝達系に関わる調節遺伝子の探索

• Project/Area Number: 09251208
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 伊藤 紀美子 新潟大学, 農学部, 助手 (10281007)
• Project Period (FY): 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1997: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: トランスポゾン・タッギング / Ac / α-アミラーゼ / ジベレリン / GUS / 情報伝達 / イネ / 発芽

Research Abstract

発芽時に、イネでは植物ホルモン・ジベレリン(GA)が主要な役割を担う。この際発現する、様々なGA誘導型の遺伝子のひとつである、α-アミラーゼ遺伝子の発現を指標として、トランスポゾン・タッギングによるGA情報伝達系の調節遺伝子の探索を行った。
[変異体の検出]Ac系統と、RAmy1A/GUS系統を交配した無胚半切種子をGAで処理し、胚乳デンプンの糖化の程度とGUSの発現レベルが正常より遅れる固体を検出した。残りの胚切片は、1/2MS、スクロース培地上で生育させ、発芽の進行度と幼植物の形態を観察した。15固体の独立のF1植物から得たF2種子のうち、約800粒のスクリーニングを行い、GA応答や発芽時の発生・成長に関与すると考えられる変異体を検出した。これらはa)RAmy1A/GUSの誘導が遅延する変異、b)乳胚の糖化が起こらない変異、c)発芽の遅延、あるいは発芽しない変異であり、全体の27.5%でいずれかの変異が観察された。
[変異の遺伝とAcとの連鎖]変異系統(F2世代)で観察された表現型は約60系統のF2植物より得られた自殖F3種子1000粒のうち、ほぼ全てのF3種子において、遺伝していた。これら顕著な表現型を持つ17系統を選び、サザン法によりAcとの連鎖を調べた。合計270固体のF3植物を解析したうち、表現型の分離と一致するAcは観察されなかった。これらはAcの新たな挿入によるものではなく、過去にAcの活発な挿入、再転移により蓄積された変異と考えられた。
[変異の固定]胚乳の糖化が遅延する変異を持つ系統の一部では、Acはすでに存在しないが、変異がほぼ固定し、生化学的解析に供し得る系統が得られた。また、遺伝解析を行うために、戻し交配を行い、F1種子を得た。この変異はGAの刺激により、Ca^<2+>を介してアミラーゼの翻訳・分泌を制御する経路に関わる遺伝子である可能性が高い。