2001 Fiscal Year Annual Research Report
宿主植物細胞内で機能する根粒菌分泌タンパクの探索と共生成立の分子モニター系の開発
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13640653
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
内海 俊樹 鹿児島大学, 理学部, 助教授 (20193881)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 章弘 鹿児島大学, 理学部, 助手 (50305108)
阿部 美紀子 鹿児島大学, 理学部, 教授 (00107856)
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| Keywords | 根粒菌 / ミヤコグサ / アレイ / ヘモグロビン / 遺伝子発現 / プロモーター / アグロバクテリウム / 形質転換 |
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| Research Abstract |
ミヤゴグサ根粒菌のバクテロイド化とミヤコグサのグロビン遺伝子の発現誘導をモデルケースとして遺伝子発現の可視化と培養細胞系を利用した遺伝子発現の新しいモニター系を構築し、根粒菌と宿生植物の遺伝子発現調節機構を解明することが目標である。本年度は、以下の2点を中心に研究を進めた。
(1)根粒菌ゲノムアレイによる遺伝子発現の解析と遺伝子破壊株の作製
ミヤコグサ根粒菌の全ゲノムアレイを使用して、培養菌体、及び、根粒細胞内のバクテロイドでの遺伝子発現の相違を網羅的に把握した。ミヤコグサ根粒菌には、植物のヘモグロビン遺伝子のプロモーター部位に結合するタンパク質のホモログが存在しており、その遺伝子(LjBin1)は、根粒細胞内のバクテロイドで発現していた。ミヤコグサ根粒菌でトランスポソンと自殺プラスミドによる遺伝子破壊法を確立し、LjBin1を標的とした遺伝子破壊株の作製を試みた。遺伝子破壊株と思われる菌株を単離し、PCRとサザン法による遺伝子破壊の確認、及び、ミヤコグサとの共生における表現型の確認を行っている。
(2)ミヤコグサの形質転換系の確立
ミヤコグサの3種の共生型ヘモグロビンと1種の非共生型ヘモグロビンの全ての塩基配列を決定した。共生型ヘモグロビンのプロモーター領域(約1.5kb)とGFP構造遺伝との融合遺伝子(Ljpro/GFP)を構築し、Agrobacteriumのバイナリーベクターに連結した。A.tumefaciensを介したミヤコグサの形質転換では、苗条体カルスまで成育しており、PCRによりLjpro/GFPが導入されていることを確認した。また、A.rhizogenesを介した形質転換では、発生した毛状根のうち約40%に、Ljpro/GFPが導入されていた。形質転換毛状根にミヤコグサ根粒菌を接種したところ、正常な根粒が着生した。GFP発現の有無については、検討中である。
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