| 研究課題/領域番号 |
13640653
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物生理
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
阿部 美紀子 (2003) 鹿児島大学, 理学部, 教授 (00107856)
内海 俊樹 (2001-2002) 鹿児島大学, 理学部, 助教授 (20193881)
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| 研究分担者 |
鈴木 章弘 鹿児島大学, 理学部, 助手 (50305108)
内海 俊樹 鹿児島大学, 理学部, 助教授 (20193881)
阿部 美紀子 鹿児島大学, 理学部, 教授 (00107856)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 根粒菌 / ミヤコグサ / アレイ解析 / ヘモグロビン / 遺伝子発現 / プロモーター / アグロバクテリウム / 形質転換 / アレイ |
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| 研究概要 |
本研究では、根粒菌と宿主植物の遺伝子発現調節機構を解明することを最終目標として、根粒菌のバクテロイド化による遺伝子発現の変化を把握すると同時に、根粒菌に対する宿主植物の遣伝子発現応答を容易にモニターできるシステムの構築を目指した。ミヤコグサとその根粒菌をモデル共生系として使用した。
(1)根粒菌ゲノムアレイによる遺伝子発現の解析と遺伝子破壊
培養菌体と根粒細胞内のバクテロイドでの遺伝子発現について、ミヤコグサ根粒菌の全ゲノムアレイを使用して網羅的に解析した。その結果、バクテロイドは、あたかも植物の細胞小器官のような状態となり、共生窒素固定に専念していることが明らかとなった。バクテロイドで最も転写活性の高かったACCデアミナーゼの遺伝子破壊株と野生株との混合接種などの実験結果から、ACCデアミナーゼは、根粒着生時の競合性に関与していることが明らかとなった。
(2)形質転換ミヤコグサによる共生型ヘモグロビンのプロモーター解析
共生型ヘモグロビンのプロモーター領域とGFP構造遺伝子との融合遺伝子(Ljpro/GFP)を構築し、Agrobacteriumを介してミヤコグサへ導入した。Ljpro/GFPを保持する形質転換体にミヤコグサ菌を接種した場合、根の表皮には、菌の接種に応答してGFPが発現したと思われる細胞が点在していた。本実験系を使用することにより、グロビン遺伝子は根粒菌が侵入していない細胞でも発現応答することを視覚的に検出可能であった。さらに、その応答強度、応答細胞の分布を容易に把握することが可能であり、本実験系の特徴と有用性を示すことができた。根粒菌接種に対する融合遺伝子の発現は、内在性の共生型ヘモグロビン遺伝子より鋭敏に応答している可能性が示された。検討の余地はあるものの、根粒菌の接種に応答して発現する宿主遺伝子のモニターシステムを構築することができた。
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