1996 Fiscal Year Annual Research Report
シロイヌズナのメチオニン過剰蓄積変異株の遺伝生化学的および分子遺伝学的解析
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07454214
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
内藤 哲 北海道大学, 農学部, 教授 (20164105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 雅之 北海道大学, 農学部, 助教授 (70192482)
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| Keywords | シロイヌナズナ / メチオニン / アミノ酸生合成制御 / エチオニン耐性 / シスタチオニンγーシンターゼ / 変異株 |
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| Research Abstract |
本研究は遊離メチオニンを過剰に蓄積するシロイヌナズナ変異株(mtol)を用いることにより,高等植物におけるアミノ酸生合成の制御機構を分子遺伝学的手法で解明することを目的としている.
H7年度の研究で,この変異株ではシスタチオニンγーシンターゼ遺伝子のmRNAの蓄積が増加していることが明らかになった.その他のメチオニン生合成関連遺伝子の発現を調べた結果,シスタチオニンβ-リアーゼ,メチオニンシンダーゼ,SAMシンターゼ,いずれについてもmtol変異株と野生型株で大きな違いはなかった.
シスタチオニンγーシンターゼ遺伝子の発現制御を調べるため,シロイヌナズナをメチオニン存在下で栽培する実験系を開発した.一般に外から与えたメチオニンは毒性を示し,植物は生長が阻害される.シロイヌナズナも同様で,本葉にメチオニンを投与すると成長が阻害され,また,根からの場合も播種後直ちにメチオニンを与えると枯死したた.そこで,ロックウ-ルを用いた養液栽培により,播種後12日目より3日間根からメチオニンを与えることとした.その結果,野生型株ではメチオニン投与によりシスタチオニンγーシンターゼ-mRNAの蓄積が抑えられたが,この変異株では高いままであった.従って,野生型株では過剰のメチオニンによりシスタチオニンγーシンターゼ-mRNAの蓄積を抑える機構が存在するのに対して,mtol変異株ではこの制御機構が欠損しているものと考えられる.
分子マーカーを用いたマッピング等により,mtol変異とシスタチオニンγーシンターゼ遺伝子は,ともに第3染色体の最上部にマップされ,3センチモルガン以内で連鎖していると考えられた.
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