1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07556130
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
竹葉 剛 京都府立大学, 生活科学部, 助教授 (10046500)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 孝彦 三菱化成, 植物工学研究所, 主任研究員
山下 博史 京都府立大学, 生活科学部, 助手 (50264750)
高橋 英一 近畿大学, 農学部, 教授 (40026414)
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| Keywords | 窒素肥料 / グルタミン合成酵素 / 形質転換 / イネ / タバコ / 窒素吸収 |
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| Research Abstract |
本研究は、河川・湖沼の府栄養化を防止するために、窒素吸収・利用能の高い植物をバイオテクノロジーの手法でつくり、水質の浄化植物として利用するとともに、主要な作物の窒素吸収・利用能を高めることにより、水質の富栄養化の原因の一つとされる多量の施肥なしでも十分旺盛に生育できる作物をつくる技術的可能性を確立することを主要な目的とした。
上記目的を達成するために、植物の窒素吸収・利用の鍵酵素の一つであるグルタミン合成酵素(GS2)の遺伝子をタバコに導入したところ、著しく速い生育速度を示すことを見出した。さらに、イネに対して同じ手法を適用したところ、分けつ期が過ぎる頃から窒素吸収が異常に高まっていることを示す結果を得た。従って、この手法が植物の窒素吸収・利用能を増強する一般的な技術として利用できることが、ほぼ確実であるとの見通しを得た。
さらに、GS2の形質転換タバコが著しい環境耐性(特に強光耐性)を示すことを発見した。これは葉における光呼吸系の強化によることを明らかにした。従来、光呼吸は無駄な代謝であるとの認識が一般的であったが、GS2の形質転換タバコが強光耐性であることは、光呼吸が積極的に強光による傷害から植物を守っていることを示す。光呼吸について新しい解釈を行った。
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[Publications] Kozaki,A. and Takeba,G.: "Photorespiration protect C3 plants from photooxidation." Nature. 384. 557-560 (1996)
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[Publications] Teramoto,H., Toyama,T., Takeba,G.: "Noncoding RNA for CR20, a cytokinin-repressed gene of cucumber." Plant Mol Biol. 32. 797-808 (1996)
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[Publications] Toyama,T., Teramoto and Takeba,G.: "The level of mRNA for psaL, which encodes a subunit of photosystem I, is increased by cytokinin in darkness in etiolated cotyledons of cucumber." Plant & Cell Phyoiol. 37. 1038-1041 (1996)
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[Publications] Teramoto,H., Momotani,E., Takeba,G. and Tsuji,H.: "Isolation and characterization of cDNAs for cytokinin-repressed genes." Plant Growth Regulation. 18. 59-70 (1996)
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[Publications] Toyama,T., Teramoto,H., Takeba,G. and Tsuji,H.: "Cytokinin induces a rapid decrease in the levels of mRNAs for catalase, 3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase, lectin and other unidentified proteins in etiolated cotyledons of cucumber." Plant Cell Phyoil. 36. 95-114 (1995)
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[Publications] Teramoto,H., Toyama,T., Takeba,G. and Tsuji,H.: "Changes in expression of two cytokinin-repressed genes, CR9 and CR20, in relation to aging, greening and wounding in cucumber." Plauta. 196. 387-395 (1995)
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[Publications] Takeba,G.: "Photorespiration is an essential mechanism for the protection of C3 plants from photooxidation. In Stress Responses of Photosynthesis Organisms : Molecular Mechanisms and Molecular Regulations (eds. Satoh K. and Murata,N.) Heidelberg" Springer Verlag, (1997(in press))
