2009 Fiscal Year Annual Research Report

花成を制御するフィトクロムBのシグナル伝達機構の解明

Publicly Offered Research

Project Area	Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
Project/Area Number	21027029
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	松下智直 Kyushu University, 大学院・農学研究院, 特任准教授 (20464399)
Keywords	フィトクロム / 植物 / 光受容体 / シグナル伝達 / 花成 / 環境応答
Research Abstract	メリステム相転換の代表例である花成は光によって制御され、その情報は主に植物の主要な光受容体であるフィトクロムによって捉えられる。フィトクロム蛋白質は、光受容に働くN末端領域と、キナーゼドメインを持つC末端領域からなる。従来、フィトクロムはC末端領域内のキナーゼ活性により下流にシグナルを伝達すると信じられてきたが、我々の最近の研究により、フィトクロムの最も主要な分子種であるphyBがN末端領域からシグナルを発信することが証明され、そのシグナル伝達機構を一から見直す必要が生じた。本研究では、主に順遺伝学的解析により、phyB N末端領域からの未知のシグナル伝達経路に特異的に関わる新奇下流因子の同定を進める。本研究ではまず、遺伝子機能冗長性の問題を克服するために、以下の3つの工夫を凝らした新たな変異体スクリーニングを試みた。1)フィトクロムと重複した機能を持つ青色光受容体クリプトクロムの全分子種を欠くシロイヌナズナのcry1cry2phyB三重変異体背景にて、phyB N末端領域を過剰発現させ、その形質転換植物を親株として用いることにより、僅かな表現型をできる限り誇張して変異体の単離を容易にする。2)T-DNAタギング法を用いることで、僅かな表現型しか持たない変異体の原因遺伝子クローニングを容易にする。3)形質転換植物をタギングする際に問題となる、導入遺伝子のサイレンシングを抑える。昨年度までに、上記の方法で期待通り導入遺伝子のサイレンシングが抑えられることを確認している。しかしながら、この親株は顕著な遅咲きを示し、今後研究を進める上で大きな問題となると考えられたため、遅咲きの主な原因であるcry2変異を除き、cry1phyB二重変異体背景にてphyB N末端領域を過剰発現する系統を作製し、新たにこれを親株としてタギング系統の作製を再開した。