鉄欠乏オオムギ根特異的発現遺伝子のイネへの導入

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11760043
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中西 啓仁 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (80282698)
• Keywords: ムギネ酸 / 鉄欠乏 / 石灰質アルカリ土壌 / 根 / 形質転換イネ / オオムギ / ニコチアナミン

Research Abstract

平成11年度には,イネへの導入用プラスミド,鉄欠乏オオムギの根からムギネ酸合成系酵素のうちニコチアナミン合成酵素(NAS),ニコチアナミンアミノ基転移酵素(NAAT)の遺伝子,また,鉄欠乏時にムギネ酸生合成に大きく関わっているであろうアデニン・リボースリン酸転移酵素(APRT)遺伝子を鉄欠乏特異的発現遺伝子Ids3のプロモーター領域約2.2kbpの下流につないだコンストラクト(Ids3 5'-NAAT-Ids3 5'-NAS),(Ids3 5'-NAAT-Ids3 5'-NAS-Ids3 5'-APRT)を作成し,これらをアグロバクテリウム法にてイネカルスに導入し,さらに薬剤(ハイグロマイシン)を用いた耐性カルスの選抜,再分化個体の育成までを行った.本年度では,これらの植物体を成熟させ,それぞれのコンストラクトを持つ形質転換イネをそれぞれ数〜数十系統得ることができた.それぞれ数系統ずつを選び,抗生物質の入った選択培地で発芽させ,発芽したものをさらに育成し,草丈が約20〜30cmになったものを石灰質アルカリ土壌に植え,鉄欠乏耐性試験を開始した.石灰質アルカリ土壌での生育試験開始後2週間は野生型と形質転換体で大きな差は見られなかった.しかし,その後の生育では,形質転換体のうちのいくつかの系統は野生型と比較して良好な生育を示すものがあった.とくに,NAATを導入した系統では生育がよかった.また,APRTを導入したものでは,初期の生育は良く,分けつも盛んであったが,鉄欠乏耐性能を得ることはなかった.NASを導入した系統では,生育の良いものと悪いものとができて,この遺伝子の発現制御が非常に微妙であることが分かった.現在,今回の石灰質アルカリ土壌検定試験で良好な生育を示した系統についてさらなる解析を行っている.

Research Products

• [Publications] Hiromi Nakanishi: "Two dioxygenase genes, Ids3 and Ids2, from Hordeum vulgare are involved in the biosynthesis of mugineic acid family phytosiderophores."Plant Molecular Biology. 44. 199-207 (2000)
• [Publications] Takanori Kobayashi: "In-vivo evidence that Ids3 from Hordeum vulgara encodes a dioxygenase that converts 2'-deoxymugineic acid to mugineic acid in transgenic rice."Planta. (in press). (2001)