イネの一年生/多年生に関連するチロシン代謝系遺伝子の機能解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15380003
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 中村 郁郎 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (50207867)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 隆二 弘前大学, 農学生命科学部, 助教授 (90202978) ; 佐藤 雅志 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教授 (40134043) ; 三位 正洋 千葉大学, 園芸学部, 教授 (30093074)
• Keywords: 一年生 / 多年生 / GSTZ遺伝子 / イネ / O. glaberrima / プロモーター / 遺伝子発現 / 定量PCR法

Research Abstract

平成15年度に本研究に関する以下の研究を実施した。
イネのGSTZ遺伝子のプロモーターの機能解析
1)イネの2つのGSTZ遺伝子を含む大きなゲノムDNA断片(約7.0kb)を単離し構造遺伝子部分をGUSおよびGEPレポーター遺伝子にそれぞれ置換したプラスミドを構築した。今後、パーティクルガンによる遺伝子導入法を用いて2つのGSTZ遺伝子プロモーターの機能を解析する予定である。
2)GSTZ1およびGSTZ2遺伝子のエキソン配列、イントロン配列及び3'非翻訳配列にもプロモーター活性に関与する塩基配列がないか解析するためのプラスミドの構築している。
各種ストレス応答したイネのGSTZ1およびGSTZ2遺伝子発現の解析
1)各種ストレスに応答したイネのGSTZ1およびGSTZ2遺伝子発現をLightCycler用いた定量PCR法により測定した。(論文投稿)
2)この手法を用いて一年生/多年生野生イネ及び日本型/インド型イネの間で、GSTZ1及びGSTZ2遺伝子の発現量・比の差異を解析し、一年生/多年生との関連を解析中である。
イネのGSTZタンパク質の機能解析
1)イネのGSTZ1およびGSTZ2遺伝子を大腸菌に導入し、融合タンパク質を産生させることに成功した。今後、このタンパク質を精製し、MAAI酵素活性を測定する予定である。
2)イネ(O. sativa)と近縁なアフリカの栽培イネ(O. glaberrima)では、GSTZ2遺伝子は正常に機能しているが、GSTZ1遺伝子は破壊されていること独自に開発したグノムウォーキング法を用い明らかにした。(論文投稿)今後、両種の生理特性を比較することにより、GSTZ1遺伝子の機能を解析する予定である。

Research Products

• [Publications] Tsuchiya, T., I.Nakamura: "Disruption of GSTZ1 gene by large genetic alteration in Oryza glaberrima"Breeding Science. 54・1. 63-73 (2004)
• [Publications] Tsuchiya, T., I.Nakamura: "Genomic structure and differential expression of two tandem-arranged GSTZ genes in rice"Gene. (accepted).
• [Publications] Ishiikawa, R., I.Nakamura (他8名): "Genetic erosion from modern varieties into traditional upland rice cultivars (Oryza sativa L.) in northem Thailand"Theoretical Applied Genetics. (accepted).
• [Publications] 中村 郁郎: "アジア遊学(アンコール周辺の野生イネ)"勉誠出版. 175 (2003)