シロイヌナズナ突然変異体を用いた光合成遺伝子発現の制御遺伝子の解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02804056
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 小林 裕和 静岡県立大学, 大学院・生活健康科学研究科, 助教授 (80170348)
• キーワード: 光合成遺伝子 / 制御遺伝子 / 突然変異体 / シロイヌナズナ / Arabidopsis thaliana / rbcS / cab / PCR

研究概要

光合成遺伝子の発現制御系を解析するためには,突然変異体を用いた方法論が有効であると考えられる.分子遺伝学的解析に必要ないくつかの条件を満たしているモデル植物シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)を実験に供した.
1.選抜のための遺伝子の植物体への導入
リブロ-スー1,5ー二リン酸カルボキシラ-ゼ/オキシゲナ-ゼ(RuBisCO)のSサブユニット遺伝子(rbcS)およびクロロフィルa/b結合タンパク質遺伝子(cab)のうち,シロイヌナズナrbcSー3Bおよびcab1のプロモ-タ-とそれらの上流を含むそれぞれ約1,500ヌクレオチドからなる領域,またアルコ-ル脱水素酵素遺伝子(adh)コ-ド領域を校正活性を有するDNAポリメラ-ゼを用いたDNAポリメラ-ゼ増幅法(PCR)により作製した.rbcSー3Bプロモ-タ-領域の下流にadh遺伝子を繋ぎ,シロイヌナズナ(Bensheim,adh^-)への導入を試みた.
2.突然変異体の作製と選抜
シロイヌナズナ種子を突然変異原ethylmethansulfonate(EMS)により処理し,得られるM_1個体の自家受粉によるM_2個体のうち,光合成突然変異体が長波長紫外光の照射により赤色螢光を発することを確認した.また,adh遺伝子発現が低下している植物体は,allyl alcoholを毒性アルデヒドacroleinに変換できないためallyl alcohol耐性であった.既に作製を試みたβーglucuronidase(GUS)およびchloramphenicol acetyltransferase(CAT)遺伝子形質転換値物体を含め,光合成突然変異体の選抜を開始した.

研究成果

• [文献書誌] H.Kobayashi,A.M.Viale,T.Takabe,T.Akazawa,K.Wada,K.Shinozaki,K.Kobayashi,and M.Sugiura: "Sequence expression of genes encoding the large and small subunits of ribulose 1,5ーbisphosphate carboxylase/oxygenase from Chromatium vinosum" Gene. 97. 55-62 (1991)
• [文献書誌] A.M.Viale,H.Kobayashi,T.Akazawa,and S.Henikoff: "rbcR,a gene coding for a member of the LysR family of transcriptional regulators,is located upstream of the expressed set of ribulose 1,5ーbisphosphate carboxylase/oxygenase genes in the photosynthetic bacterium Chromatium vinosum" Journal of Bacteriology. 173. 5224-5229 (1991)
• [文献書誌] H.Kobayashi: "Differentiation of amyloplasts and chromoplasts" In Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants,Vol.7B:The Photosynthetic Apparatus:Molecular Biology and Operation,edited by L.Bogorad,and I.K.Vasil,Academic Press,San Diego. 395-415 (1991)
• [文献書誌] T.tsuge,and H.Kobayashi: "Molecular analysis of genes for pathogenicity of Alternaria alternata Japanese pear pathotype,a hostーspecific toxin producer" In Molecular Strategies of Pathogens and Host Plants,edited by S.S.Patil,S.Ouchi,D.Mills,and C.Vance,SpringerーVerlag Publishers,New York. 119-129 (1991)
• [文献書誌] 杉山 達夫,仲本 準,小林 裕和: "「生物化学実験法シリ-ズ」光合成酵素系の研究法:細胞から遺伝子まで" 学会出版センタ-,