2003 Fiscal Year Annual Research Report
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15570032
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
和田 清俊 (竹能 清俊) 新潟大学, 理学部, 教授 (80182971)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 朗 新潟大学, 理学部, 助教授 (70303112)
岩崎 俊介 新潟大学, 理学部, 助教授 (00201947)
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| Keywords | DNA脱メチル化 / 5-アザシチジン / シソ / バーナリゼーション / 光周的花成 / 花成誘導物質 / rDNAスペーサ領域 / 花成遺伝子 |
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| Research Abstract |
最近、DNA脱メチル化による遺伝子発現制御の研究が盛んになり、低温による花成誘導であるバーナリゼーションにもDNA脱メチル化が関与することが明らかになりつつある。本研究は、バーナリゼーションにおける低温処理効果の記憶と、短日植物であるシソにおける花成状態の長期間維持の類似性から、シソの光周的花成にもDNA脱メチル化が関与すると予測したが、初年度の研究の結果、この予測は的中し、以下のことが明らかになった。
1.DNA脱メチル化剤処理は短日処理の代替となる。
DNA脱メチル化剤である5-アザシチジンを250μMの濃度でシソの種子または茎頂に処理すると、シソは長日条件下でも花成を誘導された。花成以外には、若干の矮化が起こるだけで、他の形質は影響されず、形成された花の形質は正常であり、稔性のある正常な種子を形成した。
2.5-アザシチジン処理は実際にDNAを脱メチル化する。
CCGG配列に富み、メチル化頻度が高い、25S rDNAと18S rDNAに挟まれたスペーサ領域をシソからクローニングした。シソ茎・葉からゲノムDNAを抽出し、メチル化感受性の制限酵素Hpa IIで切断して、rDNAスペーサ領域断片をプローブとしたサザン・ハイブリダイゼーションを行った。その結果、5-アザシチジシ処理ではHpa IIによるrDNAスペーサ領域の断片化が進むことが認められたことから、実際にDNA脱メチル化が起こっていることが明らかになった。
3.DNA脱メチル化は花成誘導物質の生合成を引き起こす。
5-アザシチジン処理による花成は短日処理による花成より遅れたことから、DNA脱メチル化による花成は花成誘導物質生合成の素過程をスキップするわけではないことがわかった。また、茎頂に5-アザシチジンを処理した場合、直接、薬剤処理を受けていない下位の節でも花が形成されることが見いだされた。これらの結果から、DNA脱メチル化は輸送可能な花成誘導物質の生産に関与することが明らかになったた。
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