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本研究の開始時に得られていたクラミドモナスの高リン酸要求変異株(4株)について生理学的および遺伝学的キャラクタリゼーションをおこなった。その結果、これら4株のうち、当初、生育に20mMのリン酸を要求する株として取れてきた3株は、同等の浸透圧を持つ塩類の存在下でも生育可能であることがわかり、これらは、浸透調節能の欠損変異株であることがわかった。残りの1株についてそのリン酸取り込み能を詳しく解析したところ、この株は、野生株に見られるリン酸取り込み能の誘導が起こらないことが判明した。また、細胞あたりのリン酸量を分析したところ、この変異株は野生株の約1/10のしかリン酸を持たないことがわかった。さらに、リン酸欠乏時に一般に見られる、分泌型フォスファターゼの誘導について調べたところ、この酵素の誘導能も欠損していることが判明した。これらの結果から、この変異株は、リン酸欠乏ストレスに対する順化能を欠く変異株であることが推定された。これらの形質の遺伝様式を調べたところ、リン酸取り込み誘導変異とフォスファターゼ誘導変異の形質は分離せず、同一の変異に由来することが確かめられた。さらに、遺伝がmatingtypeと独立におこったことから、この変異は核ゲノム由来であることもわかった。本研究は当初、リン酸トランスポーター遺伝子の同定をめざしていたが、このようなリン酸欠乏ストレス適応に関与する遺伝子は光合成生物では全く知られていない。そこで、この変異に関与する遺伝子の解明をさらに進めることにした。この変異遺伝子の同定の為には野生株のゲノムライブラリを用いた遺伝子相補を行う必要がある。そのためには高効率の形質転換法を確立することが必須となる。我々は種々の工夫により、従来の形質転換法に比べて一桁から二桁高い形態転換法の開発に成功した。これにより、この変異遺伝子を同定するめどがついた。
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