| 研究概要 |
1.シロイヌナズナOMT遺伝子破壊株の単離:シロイヌナズナOMT遺伝子(AtpOMT1)内にT-DNAが挿入されたomt1-T2株では葉中のクロロフィル含量が野生株に比べて低く,生育の遅延も見られた.
2.OMT遺伝子破壊株における葉中代謝産物の定量:OMT遺伝子破壊株では葉緑体への2-オキソグルタル酸(2-OG)取り込みが低下しており,GS/GOGAT回路が十分に機能せず,以降のアミノ酸合成が抑制されていることが示唆された.
3.単離葉緑体でのオキサロ酢酸(OAA)輸送の解析:遺伝子破壊株の葉緑体を用いてOAA輸送特性を解析し,葉緑体のOAA輸送はOMTおよびDCTを介して主に行われていると結論した.さらに,野生株の葉緑体が示す高親和性のOAA輸送はOMTにより行われており,OMTはリンゴ酸バルブにも関与していると考えられた.
4.光阻害の解析:OMT遺伝子破壊株では野生株に比べて強光照射に伴うFv/Fm値およびΦIIの有意な低下が見られた.また,強光照射に伴うNADP-MDH活性化率の上昇がより顕著であったことから,OMTの機能低下によりストロマ内に過剰還元力が蓄積しやすくなっていると考えられた.
5.相補実験:CaMV 35Sプロモーター下流にAtpOMT1 cDNAをつなげたコンストラクトをOMT遺伝子破壊株に導入したところ,破壊株で見られた生育遅延や光阻害感受性が野生株のレベルまで低減した.
6.OMT過剰発現株の解析:OMT過剰発現株に目立った生育上の違いは見られなかった.葉組織内の有機酸含量およびアミノ酸含量も野生株とほぼ同程度であった.
7.OMT遺伝子の発現機構の解析:窒素欠乏のシロイヌナズナ培養細胞に各種の代謝中間体や阻害剤を添加して発現解析を行った結果,AtpOMT1発現誘導を引き起こすシグナルは,硝酸イオンあるいは亜硝酸イオンであることを明らかにした.
8.C_4植物におけるOMT遺伝子発現の細胞特異性:ソルガム,シコクビエ,グリーンパニックのOMT遺伝子は葉肉細胞で発現し,維管束鞘細胞では発現していないことを見出した.
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