1999 Fiscal Year Annual Research Report
農作物の紫外線UVB抵抗性とUVB誘導DNA損傷の修復能力との関係について
Project/Area Number |
10760183
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
日出間 純 東北大学, 遺伝子生態研究センター, 助手 (20250855)
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Keywords | 紫外線UVB / DNA損傷 / シクロブタン型ピリシジンダイマー / 光修復酵素 / イネ / 農作物 / 紫外線抵抗性 / 紫外線感受性 |
Research Abstract |
(1)UVB感受性品種農林1号における、光修復能力の低下の要因について 抵抗性イネ品種ササニシキと感受性品種農林1号の生葉(in vivo)および光修復酵素を含む粗液(in vitro)を用い、Single Photoflash法により、各品種の光修復酵素活性の特性(酵素一基質複合体形成速度、複合体の温度1に対する安定性など)について解析を行った結果、農林1号の光修復酵素は構造上に変異があることによって、その活性が低下していることが示唆された(投稿中)。(2)紫外線抵抗性の異なるイネ品種間の遺伝子的背景 インド型イネ品種で、紫外線抵抗性品種Marich-batiは、感受性Surjamkhiと比較して、これまでに日本型イネ品種で認められた結果と同様、CPDの光修復能力が低下していた(投稿準備中)。そこで、インド型抵抗性品種Marich-batiと日本型感受性品種農林1号を交配した後代株(F2,F3)を用いて、後代株の紫外線感受性と光修復酵素の親型との関係について解析を行うための準備段階として、約120種類の単純反復配列の繰り返しの違いを認識するプライマーを用いたマイクロサテライト法により、親株間での多型解析を行った。そして、染色体上での多型位置の決定を行った。(3)種々の農作物におけるUVB抵抗性とUVB誘導CPD光修復能力との関係について イネ、インゲン、ナス、トウモロコシ、ダイズ、キュウリの6品種を材料に解析を行った。その結果、(1)植物種間によってUVBによる生育阻害効果は大きく異なる、(2)UVB誘導CPD生成の感受性、さらにはCPDの光修復活性も植物種間で大きく異なることがわかった。しかし、植物種間におけるUVB抵抗性とCPD光修復能力との相関関係を見出すことはできなかった。今後、可視光に種々の強度のUVBを付加した条件下で生育した植物葉でのCPDの動態、さらには各植物の光修復酵素の比活性等を比較する必要がある。これらは今後の課題である。
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[Publications] Jun HIDEMA: "UV-B induced cyclobutyl pyrimidine dimer and photorepair with progress of growth and lent age"Journal of Photochemistry and Photobiology B:Biology. 43. 121-127 (1998)
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[Publications] Hye-Sook KANG: "Effects of light environment during culture on UV-induced cyclobutyl pyrimidine dimers and their photorepair in rice (Oryza sativa L.)"Photochemistry and Photobiology. 68. 71-77 (1998)
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[Publications] Jun HIDEMA: "Changes in cyclobutyl pyrimidine dimer levels in rice (Oryza sativa L..) growing indoors and outdoors with or without supplemental UVB radiation"Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 52. 7-13 (1999)
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[Publications] Jun KUMAGAI: "Differences in the sensitivity to UVB radiation of two cultivars of rice (Oryza sativa L.) based on ovservation of long-lived radicals"Journal of Radiation Research. 40. 303-310 (1999)
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[Publications] 日出間 純: "植物のDNA損傷とその修復機構をめぐる共同研究"化学と生物. 37. 381-384 (1999)