研究課題
基盤研究(B)
種子に含まれるフィチン態のリンを減少させて無機リンの形で貯蔵させることで、消化性の高い飼料用種子が実現できる。それにより、畜舎から排出されるリンを減少させ、環境への負荷を和らげることができる。そこで、フィチン合成系路で働く遺伝子の発現機構を明らかにすると共に、分子育種によるフィチン低含有種子系統作出を目的として以下の実験を行った。(1)グルテリンプロモーター::アンチセンスイノシトール1リン酸合成酵素遺伝子(RINO1)導入イネの安定した固定系統を選抜し、その形質を明らかにした。(2)フィチン合成に関与する可能性のあるイノシトールリン酸カイネース等の酵素遺伝子をデータベースより複数同定した。それらの発現の組織特異性を詳細に明らかにしたところ、RINO1とイノシトール5リン酸カイネース遺伝子は登熟種子胚における発現の特異性が高く、フィチン酸合成への寄与が高いこと、イノシトール環に順次リン酸を付加するイノシトール4リン酸カイネースの6遺伝子のうち2遺伝子の発現が種子特異的であることが示唆された。また、フォスファチジルイノシトールを経由する合成系路はイネ登熟種子では重要ではないことも示唆された。(3)イネにおいて酵母やヒトのイノシトール5リン酸カイネースのオーソログを同定し、その機能を酵母の変異体を用いた相補実験により証明した。また、大腸菌での発現タンパク質から抗体を作成し、イネイノシトール5リン酸カイネースの発現の種子特異性を明らかにした。(4)種子の脂質貯蔵に関わるタンパク質オレオシン遺伝子のプロモーター::アンチセンスRINO1コンストラクトを作成し、イネに導入した。グルテリンプロモーターよりも低無機リン含有種子作出に効果的であることが判明した一方、高無機リン種子胚の発育不全が示唆された。(5)プロモーター解析により、デンプン合成系路で働くADP-glucose pyrophosphorylase(AGPase)の糖への応答に関与するcis配列を推定することができた。
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Sex.Plant Reprod. 17
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Sex.Plant Reprod. (印刷中)
Gene (印刷中)
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