2000 Fiscal Year Annual Research Report
植物への新規光合成炭酸固定経路の付与をめざして:ホルムアルデヒドの資化能の増強
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12876073
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
泉井 桂 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (20025414)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阪井 康能 京都大学, 農学研究科, 助教授 (60202082)
加藤 暢夫 京都大学, 農学研究科, 教授 (50026556)
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| Keywords | C1代謝 / ホルムアルデヒド資化 / 植物形質転換 / ジヒドロキシアセトンシンターゼ / ジヒドロキシアセトンキアーゼ / シロィヌナズナ / 光合成的炭酸固定 / 葉緑体 |
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| Research Abstract |
光合成能を増強して生産性の高い有用植物を開発することは、世界的にも強く要請されている課題である。イネなどのC3植物では、光合成の炭酸固定酵素であるリブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(Rubisco)のオキシゲナーゼ活性(光呼吸のもととなる活性)が不可避的に随伴して光合成能の増強をさまたげるため、本研究はこの酵素によらない新規な炭酸固定経路を植物に付与して光呼吸を抑制することを試みる。ジャガイモではCO_2のホルムアルデヒド(HCHO)への直接的な還元活性が見い出されているので、さらにメタノール資化性酵母のジヒドロキシアセトンシンターゼ(DHAS,(C1化合物であるHCHOをキシルロース-5-リン酸に固定して、DHAとグリセロアルデヒド-3-リン酸(GAP)を生成)とDHAキナーゼ(DHAK)を組み合わせると、Rubiscoの反応と同様となり、Calvin回路のバイパスとなり得る。本奨励研究では、まずDHASとDHAKを植物に導入してHCHOの資化能の増強をめざす。
本年度は、本研究申請が補欠として採用されたこともあり、研究の出足が遅れてしまっている。
1.共同研究者との研究計画の検討をおこない、上記の2つの遺伝子を葉緑体で発現させるためのプラスミドの構築をおこなった。すなわち、葉で発現させるためのプロモーターと葉緑体に移行させるためのトランシットペプチドはRubiscoの小サブユニット(RbcS)のものを使用することとし、DHASおよびDHAKの両遺伝子を別々に正しく組み込むことに成功した。
2.形質転換の容易なシロイヌナズナをもちいて、現在、形質転換体を作成中である。
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