非マメ科栽培植物に窒素固定力を付与するための基盤研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09460151
• Research Institution: The University Tokyo
• Principal Investigator: 小柳津 広志 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70177301)
• Keywords: 窒素固定 / enod遺伝子 / 遺伝子クローニング / 共生 / マメ科植物 / 根粒菌

Research Abstract

この研究は、マメ科植物の共生的窒素固定に係わる遺伝子群を植物と根粒菌(茎粒菌も含む)の双方で分離および構造解析を行い、最終的には非マメ科栽培植物に根粒形成能を付与し、窒素固定能を付けさせることを目的としている。この研究は平成9年度から開始した3年計画の研究であるが、研究の1つとして根粒形成時に植物で発現される遺伝子の取得を行っている。昨年はセスバニアの根粒形成の初期に発現される遺伝子であるenod40を分離し、これが4種存在することを示した。4つのenod40が1つの植物で見いだされたことはこれまで報告がなく、新しい発見であった。今年度は、enod12遺伝子を分離し、この遺伝子についても全長を取得後発現部位をFISH法で解析した。この結果、この遺伝子は根粒原基で発現されることが確認された。さらに、これらの遺伝子以外で分離されているカルシウム依存性プロテインキナーゼ(CDPK)、薬剤耐性遺伝子、ストレス耐性遺伝子などの発現について、定量的PCR法で確認した。以上の研究以外に、培養細胞による遺伝子応答の研究行っており、セスバニアの培養細胞系を確立した。この培養細胞を用いたNodファクターに対する遺伝子応答をenod40を指標として確認したところ、応答することが確認され、この系を用いた実験系が利用可能となった。