2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanism of potassium membrane transport in sugi using molecular biological analysis
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15K07476
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
細尾 佳宏 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (80377184)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | スギ / カリウム / チャネル / トランスポーター / 膜輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、針葉樹のカリウム（K）イオン膜輸送メカニズムを分子レベルで解明し、成長・生理過程へのKイオン膜輸送の関連性を明らかにすることを目的としている。本年度は、主に以下の点について研究を行った。
（1）スギKイオンチャネル遺伝子（CjTPK1）のcDNAを鋳型として、cRNAの合成を行った。昨年度難航したcRNA合成について、手法を確立した。しかし、合成したcRNAを用いたKイオン電流の測定には至らなかった。
（2）CjTPK1およびスギKイオントランスポーター遺伝子（CjKUP2-4）を対象として、分化中木部における発現パターンについて定量RT-PCRによりさらに解析を行った。その結果、CjTPK1とCjKUP3の発現量は、晩材形成期よりも早材形成期の方が有意に高いことが分かった。一方、CjKUP2の発現量は晩材形成期の方が早材形成期と比べて有意に高かった。また、CjKUP4の発現量は早材形成期と晩材形成期の間で大きな差は見られなかった。以上の結果から、スギの分化中木部では、Kイオン膜輸送体遺伝子の発現は遺伝子によってパターンが異なり、また時期によってKイオン膜輸送を担う主要な輸送体が異なる可能性が示された。
（3）RACE法により、新たなスギのKイオントランスポーター候補遺伝子（Cj6570）を単離した。配列解析を行った結果、Cj6570がコードするタンパク質は既知のKUP/HAK/KT系トランスポーターと相同性を有することが明らかになった。さらに、KUP/HAK/KT系トランスポーターに特徴的な構造をすべて持つ（膜内にN末端、12個の膜貫通部位、2番目と3番目の膜貫通部位間に長いループ）と推定された。
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