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植物の光回復遺伝子の単離解析と紫外線超耐性植物作出の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 13680628
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境影響評価(含放射線生物学)
研究機関山口大学

研究代表者

滝本 晃一  山口大学, 農学部, 教授 (00115875)

研究分担者 真野 純一  山口大学, 農学部, 助教授 (50243100)
村上 柳太郎  山口大学, 理学部, 助教授 (40182109)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード紫外線 / DNA傷害 / DNA修復 / ピリミジン2量体 / 光回復 / 光回復酵素 / ホウレンソウ / 植物 / ピリミジン二量体
研究概要

本研究では植物の環境適応特性及び紫外線耐性作物作出研究の基礎とする目的で、植物のDNA修復系の1つであるCPD光回復(PR)酵素遺伝子をホウレンソウから単離してその機能解析を行なった。
PCRで得られた増幅断片をもとにmRNAを逆転写したcDNAの塩基配列を調べ、RACE法によって両末端まで解析した。その結果、高等生物のclass II CPD光回復遺伝子と相同性が高かった。ゲノムDNAを鋳型にしてPCRを行い順次塩基配列を解析した。構造遺伝子全領域の塩基配列を決定し9つのエキソンから構成されていることを明らかにした。この遺伝子を光回復欠損大腸菌に導入して紫外線を照射後に蛍光灯を照射すると菌の生存率は有意に上昇した。得られた遺伝子には光回復活性があり、アミノ酸配列の相同性の結果と合わせてこの遺伝子はCPD光回復遺伝子であると考えられる。この遺伝子のコピー数は単一コピーであった。この遺伝子の発現をホウレンソウの葉、花、茎、根で雌雄株別に調べた。両株で発現量に有意な差は認められなかったが、根での発現がいずれの株においても低かった。紫外線は活性酸素を発生させる。植物における紫外線誘発変異を調べるための予備的研究として大腸菌での活性酸素誘発変異を調べた。グアニンのトランスバージョン型塩基置換が多かった。紫外線により抗菌作用のある脂肪酸酸化由来の不飽和アルデヒドの誘導が示唆されている。その消極系酵素の特性について調べた。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] Tano, K., Iwamatsu, Y., Utsumi, H., Takimoto, K.: "Increased base change mutations at G:C pairs in Escherichia coli deficient in endonuclease III and VIII"J. Radiat. Res.. 42・4. 409-413 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano, J., Torii, Y., Hayashi, S., Takimoto, K., Matsui, K., Nakamura, K., Inze, D., Babiychuk, E., Kushnir, S., Asada, K.: "The NADPH : Quinone oxidoreductase P1-ζ-crystallin in Arabidopsis catalyzes the a,b-hydrogenation of 2-alkenals : Detoxication of the lipid peroxide-derived reactive aldehydes"Plant Cell Physiol.. 43・12. 1445-1455 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tano, K., Iwamatsu, Y., Utsumi, H. & Takimoto, K.: "Increased base change mutations at G:C pairs in Escherichia coli"J. Radiat. Res.. 42(4). 409-413 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano J., Toni, Y., Hayashi, S., Takimoto, K., Matsui, K., Nalcam Plant Cell Physiol. 43(12) 1445-1455 tira, IC, line, D., Babiychuk, K, Kushnir, S. & Asada, K.: "The NADPH: Quinone oxidoreductase P1-C-crystallin in Arabidopsis catalyzes the α,β-hydrogenation of 2-alkenals: Detoxication of the lipid peroxide-derived reactive aldehydes"Plant Cell Physiol. 43(12). 1445-1455 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keizo Tano: "Increased base change mutations at G: C pairs in Escherichia coil deficient in endonuclease III and VIII"J. Radiat. Res.. 42.4. 409-413 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Junichi Mano: "The NADPH: Quinone oxidoreductase P1-ζ-crystallin in Arabidopsis catalyzes the a, b-hydrogenation of 2-alkenals : Detoxication of the lipid peroxide-derived reactive aldehydes"Plant Cell Physiol.. 43.12. 1445-1455 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tano, Y.Iwamatsu, S.Yasuhira, Utsumi, H., K.Takimoto: "Increased base change mutations at G : C pairs in Escherichia coli deficient in Endonuclease III and VIII"J. Radiat Res.. 42(4). 409-413 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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