イネの種子登熟過程におけるリン酸貯蔵の分子機構と分子育種

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11660002
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 吉田 薫 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (70183994)
• Keywords: イネ / イノシトール1リン酸合成酵素 / ABA / フィチン / 糖 / リン酸 / 種子形成 / 貯蔵物質

Research Abstract

種子へのリンの貯蔵を制御している可能性の高い酵素、イノシトール1リン酸合成酵素の発現制御機構を明らかにすることで、種子におけるリン酸貯蔵(フィチン貯蔵)の意義、および役割を明らかにすることを目的として、以下の実験を行った。
1.CaMV35Sプロモータに連結したセンス及びアンチセンスのイノシトール1リン酸合成酵素遺伝子を導入した形質転換イネを作出した。
2.イネ成熟種子胚盤から誘導したカルスを材料として、イノシトール1リン酸合成酵素遺伝子の糖、リン酸、およびABAに対する応答をノーザンブロット解析により調査した。その結果、本酵素はリン酸には応答しないが、糖及びABAに応答して発現が誘導されることが明らかとなった。糖による応答については、sucroseやglucoseでの誘導が観察されるのに対し、mannitolでは誘導されないことから、浸透圧の変化によって本酵素が誘導されるのではないことが明らかになった。
3.イノシトール1リン酸合成酵素の糖およびABAに対する応答をin vitroで調査する前提として、また、cis配列を明らかにする目的で、イネのゲノミックライブラリーをスクリーニングし、ポジティブクローンを得た。
4.細胞内局在を調べる前提として抗体を作製するため、イノシトール1リン酸合成酵素遺伝子のcDNAを大腸菌発現ベクターに連結し、大腸菌で発現させた。大腸菌よりイノシトール1リン酸合成酵素タンパク質を精製し、抗体作製を業者に委託した。

Research Products

• [Publications] Yoshida, K.T. et al.: "Temporal and spatial patterns of accumulation of the transcript of myo-inositol-1-phosphate synthase and phytin-containing particles during seed development in rice"Plant Physiol.. 119. 65-72 (1999)
• [Publications] Kikuchi, K. et al.: "Molecular analysis of the NAC gene family in rice"Mol. Gen. Genet.. 262. 1047-1051 (2000)