イネ胚発生におけるオーキシンの作用機構に関する研究

• Project/Area Number: 04J06169
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Research Fellow: 神谷 紀子 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: イネ / 胚発生 / オーキシン / トリプトファン生合成 / ORL1

Research Abstract

本年度は胚発生過程においてシュートや幼根などの器官を全く生成しない、orl1変異体の解析を中心に研究を行った。orl1変異体はポジショナルクローニングによりトリプトファン合成酵素の一つ、anthranilate synthaseのβサブユニットを欠損した変異体であることが明らかとなった。orl1変異体はカルスを経て、再分化個体を形成することができるが、この再分化個体は根の伸長抑制や花の形態異常、短葉身などの表現型を示す。トリプトファンはオーキシン(IAA)の前駆体であることがよく知られており、orl1変異体においてはトリプトファン含量が低下し、その結果、オーキシン含量が低下しているのではないかと考えられる。そこで、トリプトファンやオーキシンを添加することにより、再分化個体の表現型が回復するかを調べたところ、トリプトファン添加により根の伸長が正常に戻ることが分かった。一方、オーキシンの添加によっては表現型の回復が見られておらず、添加の方法やオーキシンの種類など検討を進める必要がある。また、変異体におけるトリプトファンやオーキシン含量の測定を行った。測定サンプルは再分化個体において強い表現型が見られる花と、変異体の胚を用い、GC-MSを用いてオーキシンやトリプトファンのみを測定する方法と、網羅的に代謝産物を測定するメタボーローム解析の二つを進めた。その結果、変異体においてオーキシンが5分の1程度に減少していることが明らかとなった。現在は再現性、トリプトファンの測定法の検討を行っている。今後はORL1の発現解析や、YUCCAの発現部位、DR5-GUSの発現部位(オーキシンの局在部位)との関係を調べていく予定である。