逆遺伝学的手法による高等植物シグナル伝達経路関連遺伝子の機能解析

• 研究課題/領域番号: 11780502
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 関 原明 理化学研究所, 植物分子生物学研究室, 研究員 (80281624)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: シロイヌナズナ / トランスポゾンタギング / Dsトランスポゾン / アルビノ / 胚致死変異 / シロイヌナスナ / トランスポゾンタギンブ / シグナル伝達 / RD28 / AUX1

研究概要

シロイヌナズナの5番染色体のctr1遺伝子座の近傍にDs T-DNAが挿入された親植物系統(Ds 388-30)を用いてDsを転移させ、これまでに転移植物系統を約1500系統作製した。作製した約1500系統について、Dsの挿入変異をホモにもつ個体を作製し表現型を調べた。その結果、アルビノの表現型を示す個体が6系統、胚致死変異の表現型を示す系統が15系統、不稔の表現型を示す系統が3系統存在していた。これら系統について、Dsの挿入により破壊された遺伝子断片をTAIL-PCR法を用いて回収し塩基配列決定後、相同性検索を行った。この内、アルビノの表現型を示す2系統については、Geranylgeranyl pyrophosphate synthase-related遺伝子およびTATC遺伝子内部にDsが挿入されていることがわかった。他の変異体についてもDsの挿入により破壊された遺伝子断片をTAIL-PCR法を用いて現在回収を進めている。さらに、相補性検定により変異が回復することを確認し最終的に変異遺伝子を同定する予定である。また、作製した系統についてDsの挿入により破壊された遺伝子断片の塩基配列決定、相同性検索を引き続き行った。その結果、receptor-like protein kinaseのホモログ遺伝子やPhosphatidyl inositol 4-kinase遺伝子などの遺伝子内部にDsが挿入した系統が作製されていることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Nakashima et al.: "Organization and expression of two Arabidopsis DREB2 genes encoding DRE-binding proteins involved in dehydration- and high-salinity-responsive gene expression"Plant Molecular Biology. 42. 657-665 (2000)
• [文献書誌] Seki et al.: "Monitoring the expression pattern of 1300 Arabidopsis genes under drought and cold stresses using full-length cDNA microarray"Plant Cell. 13(in press). (2001)
• [文献書誌] Seki et al.: "Arabidopsis encyclopedia using full-length cDNAs and its application"Plant Physiology and Biochemistry. 39(in press). (2001)
• [文献書誌] 篠崎一雄 他: "シロイヌナズナの機能解析、ポストシークエンスのゲノム科学"中山書店(in press). (2001)
• [文献書誌] 篠崎一雄 他: "シロイヌナズナゲノム上に同定された転写因子の遺伝子、植物ゲノム機能のダイナミズム"シュプリンガー、フェアラーク東京株式会社(in press). (2001)
• [文献書誌] Taji T.et al.: "Mapping of 25 Drought-inducible genes,RD and ERD,in Arabidopsis thaliana"Plant and Cell Physiology. 40(1). 119-123 (1999)
• [文献書誌] Seki M.et al.: "Regional insertional mutagenesis of specific genes on the ClC5F11/ClC2B9 locus of Arabidopsis thaliana chromosome 5 using the Ac/Ds transposon in combination with the cDNA scanning method"Plant and Cell Physiology. 40(6). 624-639 (1999)
• [文献書誌] Ito T.et al.: "Regional insertional mutagenesis of genes on Arabidopsis thaliana chromosome 5 using the Ac/Ds transposon in combination with a cDNA scanning method"Plant Journal. 17(4). 433-444 (1999)
• [文献書誌] Urao T.et al.: "A transmembrane hybrid-type histidine kinase in Arabidopsis functions as an osmosensor"Plant Cell. 11. 1743-1754 (1999)
• [文献書誌] Motohashi R.et al.: "Evaluation of a cDNA scanning method concerning the fidelity and efficiency of cDNA selection using the YAC ClC3B1-S region of Arabidopsis thaliana chromosome 5"DNA Research. 6. 247-253 (1999)
• [文献書誌] Kanamaru K.et al.: "Plastidic RNA polymerase sigma factors in Arabidopsis"Plant and Cell Physiology. 40(8). 832-842 (1999)
• [文献書誌] Nakashima K.et al.: "Organization and expression of two Arabidopsis DREB2 genes encoding DRE-binding proteins involved in dehydration-and high-salinity-responsive gene expression"Plant Molecular Biology. (in press). (2000)
• [文献書誌] 篠崎一雄他: "談話室"The 1999 Arabidopsis Meeting""植物の化学調節. (in press). (2000)
• [文献書誌] Seki M.et al.: "Transient expression of foreign genes in tissues of Arabidopsis thaliana by bombardment-mediated transformation Molecular Biotechnology"Edited by Walker,J.M.HUMANA PRESS INC.. in press (1999)
• [文献書誌] Shinozaki K.et al.: "Molecular responses to drought stress in plants : regulation of gene expression and signal transduction"Edited by M.F.Smallwood.C.M.Calvert and D.J.Bowles. BIOS Scientific Publishers.Oxford. 11 (1999)
• [文献書誌] 篠崎一雄他: "遺伝子ライブラリーの調製新版微生物学実験法"杉山純多ら(編) 講談社サイエンティフィク. 6 (1999)