2013 Fiscal Year Annual Research Report
人工マイクロＲＮＡを介したダイズの高度な遺伝子制御系の開発とその利用
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23580002
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山田 哲也 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (70374618)
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| Keywords | ダイズ / amiRNA / サポニン / 形質転換体 / ジーンサイレンシング / 貯蔵タンパク質 |
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| Research Abstract |
ダイズ種子には数多くの生理機能性物質が含まれていることが知られている。DDMPサポニンもその一つである。DDMPサポニンは付加する糖鎖の種類によってその機能性が異なることが報告されいてる。これらの糖鎖を構成する糖は，主にグルコース，ガラクトース，アラビノースおよびラムノースの4種であることが分かっている。これらのうち，ラムノースを付加する酵素遺伝子については現在までに遺伝学的に検証された例はない。そこで，本研究は先行研究においてマップベースクローニングによって単離したDDMPサポニンのラムノース付加に関連すると考えられる遺伝子の機能解析を行った。前年度までに構築したダイズに内在するマイクロRNA(miRNA)の一つであるgma-miR159aのフレームを用いた人工miRNA(amiRNA)の系を利用して当該遺伝子のノックダウンを試みた。
標的とする遺伝子配列とgma-miR159aを入れ換えたmRNAを発現するベクターを構築し，アグロバクテリウムを介してダイズの形質転換体を作出した。本形質転換体を自殖し導入遺伝子を固定化した後，種子におけるDDMPサポニンの組成をHPLCで分離・定量した。その結果，ラムノースを含む糖鎖を持つDDMPサポニンが対象個体と比べ有意に減少していることを明らかにした。加えて，登熟中にある種子において標的遺伝子の発現解析を行った。その結果，当該遺伝の発現量は対象個体と比べ有意に低下していることも明らかにした。
本研究における一連の結果はダイズにおいてamiRNAを介した高度な遺伝子発現制御系の構築に成功したことを示す。また，本系が遺伝子の機能解析に利用できることも実証した。
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