2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24580013
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
多田 雄一 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (80409789)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ヤトロファ / 耐乾性 / メタボローム解析 / 組換え体 / 適合溶質 / 発現ベクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヤトロファのもつ高度な耐乾性の機構を解明し、耐乾性育種のための新規な技術基盤を提供することを目的として、下記の2つの実験項目を行なった。
研究項目①「cDNAサブトラクション法によって同定した乾燥応答性のcDNAの機能解析」では、ヤトロファから同定していた乾燥応答性遺伝子の1種であるJcDR1遺伝子をシロイヌナズナに導入したが、浸透圧耐性は野生型と差がなかった。
研究項目②「ヤトロファのメタボローム解析」では、乾燥条件と灌水条件で育てたヤトロファの茎と根を用いて、ワイドターゲットメタボローム解析により乾燥処理により含有量が増加する代謝物を同定した。それらにはラフィノース属オリゴ糖類やプロリンが含まれていた。これらの化合物の合成に関与する5種のヤトロファの遺伝子（ガラクチノール合成酵素遺伝子(JcGol)1種、ラフィノース合成酵素遺伝子（JcRS）3種、Pyrroline-5-Carboxylate Synthetase（JcP5CS）1種）の配列をPCRで増幅し、発現ベクターを構築してシロイヌナズナに導入した。マンニトールを含む培地で浸透圧耐性検定を行ったが、いずれの組換え体も野生型と比較して浸透圧耐性は向上しなかった。
最終年度は、組換え体についてポリエチレングリコール(PEG)を用いた浸透圧耐性試験と乾燥耐性試験を行ったが、野生型と差はなかった。また、メタボローム解析で乾燥処理により根で124倍に増加したプロリンの含量を定量的に解析し、42.1倍程度の乾燥応答的な蓄積を確認した。さらに、ヤトロファ遺伝子を双子葉植物で効率的に発現させるための5種の新たな発現ベクターの構築とレポーター遺伝子による発現解析を行った。
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