ニンジン由来ジベレリン合成酵絵遺伝子の体細胚特異的な発現とその制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 16580084
• 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: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 三橋 渉 山形大学, 農学部, 教授 (50192761)
• 研究分担者: 豊増 知伸 山形大学, 農学部, 助教授 (60272085)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円); 2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: ニンジン / 体細胞胚 / ジベレリン

研究概要

本研究ではニンジン体細胞胚形成におけるジベレリン(GA)の役割の解明を広義の目的とし,ジベレリン合成酵素であるGA 3-酸化酵素(群)に注目しこれら遺伝子の発現制御機構について調査を進めた.今回,遺伝子発現はRT-PCR法に加え,qRT-PCR法での定量も行った.1)幼芽生えにおける3種のGA 3-酸化酵素遺伝子(DcGA3ox1,2,3)の発現量をqRT-PCRにより発現を調べた.その結果,それぞれ根,子葉,根,で高い発現を示したが特に,DcGA3ox3が最も発現量を示した.同様に,心臓型胚と魚雷型胚期の体細胞胚についても発現量をしらべたところ,何れの遺伝子も発達段階にともない発現量が増加し,特に,DcGA3ox2の増加が顕著であった.2)種子胚における発現を半定量RT-PCRを用いて調べた.サンプルには子房を含む花序サンプルを用いた.その結果,DcGA3ox1,2は種子の登熟期に発現が上昇したが,刀o醐30x3は発現量が低く増加は観察見されなかった.このことからニンジン植物胚珠中の種子胚について少なくともDcGA3ox1,2ではin situハイブリダイゼーションが可能と考え発現部位を調べたところ.3)少なくとも1つの遺伝子が茎部原基で発現していることが確認された4)同様に体細胞胚での分布を調べたところ2種の遺伝子が同様の茎部原基で発現していることが明らかとなった.こうした発現の分子レベルでの制御を明らかとするため5)各遺伝子の5'上流域を単離し,予備的ながらプロモータ::GUS法による観察を行ったところ,それぞれ特徴的な発現パターンを示すようであった.現在,形質転換細胞のライン化を行っており,ライン化された植物体での観察を行う予定である.