植物の葉が斑入りを起こす分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号	15657011
研究種目	萌芽研究
配分区分	補助金
研究分野	植物生理・分子
研究機関	岡山大学
研究代表者	坂本亘岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (20222002)
研究期間 (年度)	2003 – 2004
研究課題ステータス	完了 (2004年度)
配分額 *注記	3,400千円 (直接経費: 3,400千円) 2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円) 2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード	シロイヌナズナ / 葉緑体分化 / 光障害 / プロテアーゼ / 光合成
研究概要	本年度は、これまでにシロイヌナズナで単離した斑入り突然変異yellow variegated2(var2)における斑入りセクター形成を遺伝学的に解明する目的で、var2から斑入りが回復するサプレッサー突然変異をスクリーニングし、それらの解析を行った。昨年度までに得たvar2のEMS突然変異処理M2世代種子を、ショ糖を含むMS培地に播種し、斑入りが抑制される系統を単離した。約10000種子を用いた実験から、斑入りが回復する系統を約20系統ほど得た。さらにこれらの中で次代種子(M3)が得られた系統約10系統についてそれらの遺伝解析を行った。得られた系統のうち、最も強く斑が回復した系統(sv2.48)は遺伝分析により野生型VAR2アリルの混入によるものと想定された。これら以外に今年度は2つの系統、sv2.39及びsv2.52について遺伝解析を行った。Sv2.39では野生型(Ler)との交雑後代における分離にゆがみが生じ、突然変異のマッピングが不可能であったが、sv2.52についてはマッピングにより、第1染色体上腕の約5Mb〜10Mb領域に原因遺伝子が存在することを明らかにした。上記研究に用いた斑入り変異var2の原因遺伝子VAR2は葉緑体型メタロプロテアーゼFtsHをコードする。FtSHは光化学系IIの反応中心タンパク質D1の分解に関与することが示唆されているため、var2変異体でD1の分解に野生型と比べて差異が見られるかを調べた。野生型とvar2の葉からチラコイド膜をパーコール密度勾配遠心分離により単離し、in vitroでの強光照射後にウエスタンブロットでD1の蓄積を調べたが、本年度の実験では優位な差は検出できなかったため、今後も引き続き解析を行うこととした。