1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10556004
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
秋田 重誠 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10251498)
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| Keywords | アミラーゼ / 出芽 / 鞘葉 / イネ / 直播栽培 / expansin |
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| Research Abstract |
低温湛水土壌条件下での鞘葉伸長に対しては、これまで発芽時のデンプン分解に関わる主要酵素とされてきたアイソフォームAではなく、RAmy3D遺伝子から翻訳されるアイソフォームHがより深い関わりを持つ可能性を明らかにした。また、Northern blot と in situ hybridization を用い、湛水土壌中ではRAmy1A遺伝子の発現が強く抑制されたのに対し、RAmy3Dの発現が高く、RAmy3Dの発現パターンは鞘葉伸長のできる品種とできない品種の間で明らかに異なることを示した。これらの結果から、RAmy3Dα-アミラーゼが湛水土壌中でのデンプン分解過程の主要な律速過程であり、この発現は post-transcription のレベルで調節されている可能性が高いことを示した。ついで、切り離した胚を空気中と窒素ガス中におき、これらをそれぞれ異なる糖濃度下で培養、培地中糖濃度と鞘葉伸長の関係を検討した。この結果、同じ糖濃度でも品種により鞘葉の長さは著しい変化を示しており、鞘葉伸長には糖以外の要因が関わることを示した。
嫌気条件下での鞘葉伸長に関わる糖以外の要因としてアルコール脱水素酵素(ADH)との関連性について検討した。その結果、湛水土壌中条件下で鞘葉伸長ができる品種ではADHアイソフォームは3本見られたのに対し、鞘葉伸長ができない品種では1本しか検出されないこと、さらに、ADH活性の増加速度は嫌気条件に近い湛水土壌中で最も速いのに対し、鞘葉伸長は嫌気条件よりは酸素濃度がわずかに高い水中で最も速いことを明らかにした。この結果から、ADH活性と鞘葉伸長程度は常に平行的に変化するとは限らないことを示した。
また、前述した代謝に関わる諸要因以外の要因として鞘葉の形態に大きな影響を及ぼすと考えられてるα-expansin遺伝子と鞘葉伸長の関係について検討に着手し、プローブの作成まで完了した。
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[Publications] Huang,J.,J.Yamaguchi and S.Akita: "Changes in α-Amylase Isoforms during emergence of rice (Oryza Sativa L.) in submerged soil"Plant Prod.Sci.. 2(1). 12-13 (1999)
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[Publications] Huang,J.,K.Toyofuku,J.Yamaguchi and S.Akita: "Expression of α-amylase isoforms and the RAmylA gene in rice during seed germination in submerged soil"Plant Prod.Sci.. 3(1). 32-37 (2000)
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[Publications] Huang,J.,J.Yamaguchi and S.Akita: "Ramy3D gene expression of α-amylase in rice (Oryza sativa L.) under aerobic, hypoxic and anoxic conditions"Plant Prod.Sci.. 3(in press). (2000)
