万能ペルオキシダーゼCWPO-Cの植物ホルモン不活性化による生長・分化制御

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03046
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 堤 祐司 九州大学, 農学研究院, 教授 (30236921)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 雉子谷 佳男 宮崎大学, 農学部, 教授 (10295199) ; 藤田 弘毅 九州大学, 農学研究院, 助教 (90264100)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ペルオキシダーゼ / CWPO-C / 植物ホルモン / 成長・分化 / リグニン

Outline of Annual Research Achievements

rCWPO-CよるIAAのin vitroによって生成された酸化生成物を各種クロマトグラフィーを用いて単離した。単離生成物のNMR解析により、3-ヒロドキシメチルオキソインドール(HMO)およびに3-メチレンオキソインドール(MO)と同定した。IAAはCWPO-CによってHMOへと変換される一方で、HMOはrCWPO-Cの非共存下でも自発的にMOへと変換され、rCWPO-Cは反応に関与しないこと、およびMOは安定でそれ以上の変換を受けないことが示された。
ポプラのCWPO-C過剰発現体ならびにCWPO-C発現抑制体（RNAiとアンチセンス抑制体）を作成した。過剰発現体のCWPO-C発現量は野生型の17倍以上となった、また抑制体の発現量は20%以下まで抑制された。過剰発現体は野生型より有意に成長が促進された一方で、抑制体の成長はほとんど変化しなかった。アラビドプシスの成長における過剰発現の影響は成長の著しい抑制として現れたことから、ポプラと全く異なったが、理由は不明である。ポプラにおけるCWPO-Cの影響は葉にも明瞭に現れた。すなわち、過剰発現体の葉は鋸歯がなく丸みを帯びており、オーキシン欠乏の典型的な表現型を示した。一方で抑制体の葉は野生型の約2倍大きく葉色が薄くなった。
野生型および形質転換ポプラ（過剰発現体および抑制体）の内生IAAを定量した結果、驚くべきことに過剰発現体のIAA内生量は野生型の約２倍であった。抑制体においては統計的有意差は認められなかったものの、若干増加する傾向が認められた。アラビドプシスにおけるCWPO-C過剰発現体OE11ではIAAが野生型の1/10程度まで減少した結果とは対照的な結果となった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

コロナウィルス感染防止の観点から大学への登校制限され十分な実験が行えなかった。

Strategy for Future Research Activity

コロナウィルス感染防止のために研究の進捗は遅れているが、当初実験計画の内容は変更せずに進める。