| 研究概要 |
矮性エンドウ(品種Progress)は,暗黒中では他の蔓性のエンドウ(品種Alaska)とほぼ同様に生長するが,光が照射されると著しい生長抑制が起こりはじめて矮性形質が発現する.本研究の目的は,この矮性エンドウに於いて,光照射により発現が特異的に誘導される遺伝子を探索後,これらの遺伝子の構造・機能を明らかにし,この矮性エンドウの矮性発現の仕組みを遺伝子レベルで解明することである.本研究開始時までにディファレンシャル・ディスプレイ法を用いて光照射により特異的に発現する(あるいは発現が抑制される)と考えられる矮性エンドウの遺伝子(cDNA)20個を見出した.そこで,これらのすべての遺伝子についてRT-PCRを行い,この矮性エンドウの光による矮性発現に特に重要だと考えられる1種類の遺伝子を選別し構造解析をおこなった.その結果,この遺伝子は,植物ホルモンであるジベレリンの合成代謝経路で特に重要な役割を持つ酵素3β-ヒドロキシラーゼ(3β-H)のcDNAであることが分かった.そこで次に,3β-H遺伝子の光による発現特性を検討した.しかし,赤色光による両エンドウの生長抑制の差を十分に説明できるだけ両エンドウでの3β-H遺伝子の発現量に差はなかった.ところで,3β-Hタンパク質は,活性中心のアミノ酸残基1つが異なっていることが,両3β-H遺伝子の塩基配列から明らかになった.よって,これらの3'β-Hの酵素活性の差が,両エンドウの生長に影響を与えている可能性がある.しかし,両エンドウの生長の差は赤色光照射で顕著になるが暗所では殆ど差がなく,3β-Hの酵素活性の違いだけではまた,両エンドウの生長の差を説明できなかった.これらの研究結果は今後,矮性発現に関与していると考えられる別の遺伝子(すでに見出している光照射により特異的に発現すると考えられる矮性エンドウの遺伝子)の構造や機能を明らかにする必要があることを示唆している.
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