2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10640624
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
佐藤 忍 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (70196236)
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| Keywords | ペクチン / アラビノース / 細胞接着 / タバコ / カルス / 突然変異 |
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| Research Abstract |
ニンジンの細胞株non-embryogenic callusは、ソマクローナル変異の結果、細胞接着がルーズになるとともに、形態形成能力を失っている。この細胞株では、ペクチン多糖の中性糖側鎖(アラビナン)に変化が見出されたが、ニンジンでは原因遺伝子の探索が事実上不可能である。そこで本研究では、Nicotiana属中で最小のゲノムを持つN.plumbaginifoliaの半数体植物を材料として用い、同様の性質を示すミュータントの作出と解析を行うことで、ペクチン多糖の機能解明と細胞接着関連遺伝子の単離をめざし、以下の成果を得た。
1.半数体N.p.の葉切片に重粒子線の照射(窒素,5Gy)を行ったところ、細胞間接着性が弱く不定芽形成能力を失ったカルスが、11.8%の葉切片に出現した。次に、T-DNAをアグロバクテリウムを介して導入したところ、6.7%の葉切片に不定芽分化をせず細胞接着の弱いカルスが出現した。
2.変異カルス株nolacp-H14について組織化学的観察を行ったところ、細胞間が分離しており、ルテニウムレッドによるペクチンの染色性が非常に弱いことが観察された。また、細胞壁多糖を分画し、多糖の解析を行ったところ、nolacp-H14では、ヘミセルロースと挙動をともにするペクチン側鎖のアラビナンが欠失しており、本来細胞壁と結合するべきペクチンが培地に漏出していることが判明した。
3.これらの細胞株から、TAIL-PCR法を用いて、T-DNAの挿入された遺伝子のクローニングを行ったところ、5種類の細胞壁機能・合成に関係している可能性の有るクローンが得られた。中でも、nolacp-Hl8は、動物の多糖合成酵素と相同性が見出された。現在、これらの遺伝子の機能確認を行うとともに、発現特性の調査を行っている。
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[Publications] H.Iwai: "High levels of non-methylesterified pectins and low levels of peripherally located pectins in loosely attached non-embryogenic callus of carrot."Plant Cell Report. 18. 561-566 (1999)
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[Publications] H.Iwai: "Production of non-organogenic and loosely attached callus in leaf disk cultures of haploid Nicotiana plumbaginifolia by ^<14>Nion beam irradiation."Plant Biotechnology. 16. 307-309 (1999)
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[Publications] 岩井宏暁: "高等植物における細胞接着"植物の化学調節. 34(2). 202-214 (1999)
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[Publications] H.Iwai: "Absence of arabinan in the side chains of the pectic polysaccharides of non-organogenic callus of Nicotiana plumbaginifolia with loosely attached constituent cells."Planta. (印刷中). (2001)
