2014 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子発現の定量的解析による木材細胞壁形成の日周性の機構解明
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24780167
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
細尾 佳宏 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (80377184)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 木質形成 / 日周性 / 細胞壁 / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、まずセルロースとヘミセルロースの生合成に関わる遺伝子について継続して解析を行った。12時間明期/12時間暗期に設定した人工気象器内で生育するスギの苗木から3時間間隔で分化中木部細胞を採取し、total RNA抽出、逆転写によるcDNA合成を行った。そして、各対象遺伝子の発現の日変動パターンをリアルタイムPCRにより解析した。その結果、セルロース生合成の基質であるUDP-グルコースの生合成に関わるスクロース合成酵素遺伝子とセルロースの高分子化に関わるセルロース合成酵素遺伝子で、照明点灯後3時間後または6時間後に発現のピークに達し消灯後に発現量が低くなる日変動が見られた。一方、他のセルロース生合成関連遺伝子（KOR遺伝子、UDP-グルコースピロホスホリラーゼ遺伝子）の発現量は、明期と暗期で大きな差は見られなかった。また、ヘミセルロース生合成関連遺伝子については、解析を行った全ての遺伝子で明確な日周発現パターンは見られなかった。生合成されたヘミセルロースがエキソサイトーシスにより分化中細胞壁へ輸送される過程には、細胞の膨圧の日変動が関与すると考えられている。本年度はさらに、細胞の膨圧（浸透圧）調節に関与する陽イオンを細胞内外に輸送するトランスポーター遺伝子に着目し、解析を行った。その結果、この遺伝子は分化中木部細胞で発現しており、細胞内へのカリウム取り込みを制御することにより膨圧変動に関与している可能性があることが明らかになった。本年度の研究から、セルロース生合成に関わる遺伝子発現に日周性が存在する可能性が再確認され、ヘミセルロースの輸送と関連がある分化中木部細胞の膨圧変動に関する遺伝子レベルでの新規の知見が得られた。
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Research Products
(1 results)
