1991 Fiscal Year Annual Research Report
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01840027
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| Research Category |
試験研究
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
村田 紀夫 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (90011569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
別府 敏夫 環境緑化資源開発センター(株), 研究部, 室長
山谷 純 キリンビール(株), 基盤研究所, 研究員
西田 生郎 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (40189288)
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| Keywords | グリセロ-ル-3-リン酸アシルトランスフェラ-ゼ / 形質転換植物 / 生体膜 / 低温感受性植物 / 低温耐性植物 / ホスファチジルグリセロ-ル / 膜脂質 |
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| Research Abstract |
1.研究の目的-低温は穀類や果樹の生産性を制限する環境要因の一つである。熱帯起源の穀類や果樹は特に低温感受性であるが、遺伝子操作によりこれらの植物に耐冷性を付与することができれば、食糧の生産性の向上が期待される。一方、生体膜脂質の一種ホスファチジルグリセロ-ル(PG)の飽和分子種が植物の低温感受性と高い相関を示すことが既に明らかにされている。本研究では、このPG飽和分子種の生合成を支配する酵素acyl-(acyl-carrier-protein):glycerol-3-phosphate acyltransferase(以下ATaseと略)を低温耐性の植物から単離し、これを低温感受性植物に導入して、低温耐性に関する形質転換植物を作製する方法を開発することを目的としている。
2.研究成果-(1)低温耐性植物であるシロイヌナズナのATaseのcDNAをTiプラスミドバイナリ-ベクタ-法によりタバコに導入して形質転換株を作製した。サザンブロット解析、ノザンブロット解析、ウエスタンブロット解析により、導入された遺伝子の核ゲノムへの挿入、転写、翻訳、輸送プロセシングがおこっていることが明らかになった。
(2)タバコの形質転換株の膜脂質を分析した結果、葉緑体膜に局在するホスファチジルグリセロ-ルの不飽和化分子の割合が増加していることが、明かとなった。(3)タバコの形質転換株の低温耐性能を光合成と葉の形態でしらべたところ、いずれも低温耐性能が著しく増加していることが明かとなった。(4)低温感受性植物であるカボチャのATaseのcDNAも同様の方法でタバコに導入して形質転換株を作製した。この形質転換株では、ホスファチジルグリセロ-ルの不飽和化分子の割合が著しく低く、しかも低温耐性能も顕著に低下していた。
3.まとめ-ATaseの遺伝子導入により、高等植物の膜脂質の不飽和結合を変え、低温耐性植物を作成することができた。
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