2005 Fiscal Year Annual Research Report
ジベレリン-誘導休眠するヤマノイモを用いたアブシジン酸代謝の分子遺伝学的研究
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17658054
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
丹野 憲昭 山形大学, 理学部, 教授 (70007178)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 勝英 山形大学, 地域教育文化学部, 教授 (20011968)
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| Keywords | ヤマノイモ / むかご / 休眠 / ジベレリン / アブシジン酸 / アブシジン酸8'位水酸化酵素 / cytochrome P450 monooxygenase / 遺伝子 |
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| Research Abstract |
ヤマノイモでは、一般に休眠を打破する植物ホルモンであるジベレリン(GA)がむかごの休眠を誘導・維持する(GA-誘導休眠)。ヤマノイモでは、休眠ホルモンのアブシジン酸(ABA)によっても休眠が誘導される。ヤマノイモ属には、ABAから8'-ヒドロキシABA(8'-OHABA)生理活性のないデヒドロファゼイン酸に至る一般的なABA異化(不活性化)経路とABA様活性のある7'-ヒドロキシABA(7'-OHABA)に至る代謝経路がある。
平成17年度の研究では、ABAの一般的異化経路の鍵酵素(8'-OHABA水酸化酵素)遺伝子ABA8'oxのクローニングを試みた。ヤマノイモのむかごから発芽した芽生えから熱ホウ酸塩法によって抽出したtotal RNAを基に得たcDNAを鋳型として、nested PCRによって、シロイヌナズナのABA8' oxであるチトクロムP450モノオキシゲナーゼ遺伝子CYP707Aと高い相同性をもつ6種のDjABA8' oxホモログ断片、DjABA8' ox1、DjABA8' ox2、DjABA8' ox3、DjABA8' ox4、DjABA8' ox5とDjABA8' ox6(それぞれ、670、685、656、600、498と268bp)、の単離に成功した。これらのホモログのうち、DjABA8' ox1、DjABA8' ox3とDjABA8' ox4は分子系統的に同一のクレードを形成し、またDjABA8' ox2とDjABA8' ox5は同一のクレードに属した。DjABA8' ox6はこれらとは全く異なるホモログであった。
さらに、5'-RACE法と3'-RACE法によって、DjABA8' ox1とDjABA8' ox2のORFの全長(それぞれ、467、491aa)を決定することにヤマノイモで初めて成功した。
これらの結果の一部は、日本熱帯農業学会第98回講演会(高知、2005)と植物化学調節学会第40回大会(東京、2005)で発表された。
平成18年度では、今回ヤマノイモから単離されたこれらのDjABA8' oxの酵素としての機能を、7'-OHABAへの代謝にも注目して解析する。さらに、むかごのGAによる休眠過程とこれらの遺伝子の発現との関係を調べる。
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