2009 Fiscal Year Annual Research Report
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20570049
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
山口 信次郎 The Institute of Physical and Chemical Research, 促進制御研究チーム, チームリーダー (10332298)
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| Keywords | 種子発芽 / シロイヌナズナ / フィトクロム / 植物ホルモン |
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| Research Abstract |
シロイヌナズナのPHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 3-LIKE 5(PIL5)タンパク質は、bHLH型転写因子として種子発芽の光応答に重要な役割を果たす。PIL5は暗所で安定であり発芽に抑制的に働くが、フィトクロムを活性化するような光照射によって分解され、発芽抑制が解除される。前年度までに、PIL5によって制御される遺伝子群をトランスクリプトーム解析およびクロマチン免疫沈降法により同定し、CCCHタンパク質であるSOMNUS(SOM)がPIL5の直接の標的遺伝子であること、SOMはジベレリンやアブシジン酸の生合成・代謝関連遺伝子を制御に関わることを明らかにした。本年度は、SOMによって制御される下流遺伝子の種子発芽時における発現パターンをRT-PCR法で詳しく解析した。その結果、ジベレリンやアブシジン酸の生合成・代謝関連遺伝子とともに、他の植物ホルモンの生合成や応答に関わるいくつかの遺伝子が、光発芽誘導時にSOMの下流で働く可能性が示唆された。これらの遺伝子のうち、SOM依存性が明確なものに関してはT-DNA挿入変異株を各種リソースから取得した。また、somおよびpil5変異体種子における植物ホルモンおよび関連代謝産物の包括的な定量分析を行なったところ、SOMがPIL5の下流でジベレリンとアブシジン酸の内生量を調節していることを支持する結果が得られた。一方、シロイヌナズナの優性変異体gibberellin-sensitive dwarf1(gsd1-1)は、活性型ジベレリン内生量の低下が原因で発芽能の低下と半矮性を示す。gsd1-1変異体における主要な不活性型ジベレリンの定量分析を行なったところ、GA2ox以外による不活性化反応の増大がジベレリン内生量の低下の主要な原因であることが示唆された。
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