ゴマ種子に含まれる機能性成分の高蓄積に関わる転写活性化機構の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22780001
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 山本 将之 富山大学, 大学院・理工学研究部(理学), 講師 (10456402)
• Keywords: 転写制御 / 種子成分 / ゴマ / 転写因子

Research Abstract

種子に蓄積する成分のうち、高蓄積する貯蔵物質の生合成に関わる遺伝子の転写制御機構に関してはこれまでに多くの知見が集積している。一方で、微量に含まれ、植物種ごとに成分、含有量の異なる二次代謝産物の転写制御機構に関しては、ほとんど解析が行われていない。本研究では、ゴマ種子に多く含まれる機能性成分(リグナン類、トコフェロール)の生合成に関わる酵素遺伝子の転写活性化機構の解明を試みている。本年度の研究成果は以下の通りである。
1.転写因子の転写活性化能を調査に用いる、ゴマ培養細胞を用いた一過的発現実験系を構築した。理化学研究所より固型培地で維持されている3種のゴマの培養細胞を入手し、液体培地中で振盪培養し、ゴマの懸濁培養細胞を得た。3種の細胞のうち最も高い増殖率を示した細胞を用いて、他の植物種で用いられている遺伝子導入法を参考に改良を加え、効率的にプロトプラストにDNAを導入する系を確立した。
2.貯蔵油脂の生合成系遺伝子の発現に関与すると報告されている3種の転写活性化因子遺伝子(ゴマWRINKLED1(SeWRI1)、SebHLH、およびシロイヌナズナFUSCA3)が機能性成分生合成系遺伝子のプロモーター領域(7種)に対して転写活性化能を示すか否かを、1.で構築したゴマ培養細胞を用いた一過的発現解析により調査した。その結果、SeWRI1は1種の、SebHLHは少なくとも5種の機能性成分生合成系遺伝子のプロモーター領域に対して転写活性化能を示すことが明らかとなった。
今後は、種子で発現する他の転写活性化因子に対して同様の調査を行うとともに、多くの機能性成分生合成系遺伝子の転写活性化に関与すると考えられるSebHLHについて、in vivoでの解析を行っていく予定である。