クロレラ耐凍性関連遺伝子導入による耐凍性植物の作出に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13660127
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 本城 賢一 九州大学, 大学院・農学研究院, 助手 (00264101)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 敬久 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (70190816) ; 飯尾 政嘉 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (40038279)
• Keywords: ω-3脂肪酸不飽和化酵素 / クロレラ / グルコース6-リン酸脱水素酵素 / タバコ / 耐凍性

Research Abstract

本年度は当初の計画通り,クロレラ由来の膜脂質の脂肪酸不飽和化酵素(ω-3fatty acid desaturase)遺伝子ならびにグルコース6リン酸脱水素酵素(G6PDH)遺伝子のcDNAを,アグロバクテリウムを介したリーフディスク法により,低温感受性タバコに導入した。ω-3fad導入株では10個の形質転換タバコを作製し,サザンブロッティングにより遺伝子導入を,ノーザンブロッティングにより遺伝子発現を確認した.さらに,タバコ葉から脂肪酸を抽出し,脂肪酸組成の分析を行い,18:3脂肪酸の増加を6株で確認した.それらのうち,最も不飽和化(ω-3FAD活性)が進んでいた株について,極性脂肪酸を抽出後,脂肪酸組成の分析を行った.その結果,リン脂質のみの脂肪酸不飽和化が促進されていたことから,本ω-3FADが小胞体局在型であると推定した.しかしながら,このω-3発現株を用いた耐凍性試験を行った結果,耐凍性の上昇は認められず,耐凍性向上には膜脂質不飽和化のみならず,さらに膜構造を安定化させる物質または蛋白質の発現が必要であることが示唆された.
つぎに,g6pdh遺伝子の導入により、10個の形質転換タバコを作製した.G6PDH活性を測定したところ、10株全てで活性の上昇が確認され、このうち最も活性の高い株では、野生株の活性と比べ約16.5倍に上昇していた。同時に、活性染色法によっても導入遺伝子由来のG6PDH活性を示すバンドを確認した。