光合成機能統御におけるカルシウムシグナルの発生と伝達の分子生物学的研究

Research Project

Project/Area Number	12025205
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tokyo Gakugei University
Principal Investigator	飯田秀利東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70124435)
Project Period (FY)	2000
Project Status	Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help	¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000) Fiscal Year 2000: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000)
Keywords	カルシウム / カルシウムチャネル / イロイヌナズナ / シグナル伝達 / 光合成 / GUS活性 / センスRNA / イオンチャネル
Research Abstract	本研究の目的は、光合成機能発現におけるカルシウムシグナル発生の分子機構を明らかにする研究の一環として、シロイヌナズナの伸展活性化カルシウム透過チャネルの遺伝子を単離し、解析することである。昨年度までに私たちはその遺伝子を単離し、その名前を仮にATU2と名付けた。今年度はそれを用いて、ATU2遺伝子が植物体のどの部分で発現するかを、ATU2プロモーターにβ-グルクロニダーゼ遺伝子(GUS)をつないだ融合遺伝子を作製し、GUS活性を調べることにより研究した。その結果、ATU2遺伝子は発芽初期では子葉と根端で発現しているが、数日後には根端だけで発現していた。成熟固体では、根端のほか気孔の孔辺細胞でもATU2遺伝子は発現していた。本研究では更に、ATU2遺伝子のセンスRNA高発現トランスジェニック植物を作製し、その表現型を調べた。その結果、センスRNAがシロイヌナズナで高発現すると植物体の生育が制限されることが分かった。また、センスRNA高発現株の中には発芽後20日程度で死ぬ個体もあった。したがって、ATU2遺伝子にコードされる伸展活性化カルシウム透過チャネルが異常に多く発現するとカルシウムイオンが細胞内に入り過ぎるために、植物の成長が制限されると考えられる。