生殖生長への転換機構に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03226104
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 丸茂 晋吾 名古屋大学, 農学部, 教授 (30023394)
• 研究分担者: 谷本 静史 佐賀大学, 農学部, 助教授 (20217152) ; 藤伊 正 筑波大学, 生物学系, 教授 (20011611) ; 米田 好文 東京大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (10124215) ; 山縣 弘忠 京都大学, 農学部, 教授 (40026373) ; 菊池 文雄 筑波大学, 農林学系, 教授 (30161425)
• キーワード: 生殖成長 / 花成ホルモン / 植物ホルモン結合蛋白質 / 花芽分化 / 感光性遺伝子 / シロイヌナズナ / 花芽形成遺伝子 / 篩管液

研究概要

本研究は、植物の栄養成長から生殖成長への変換を支配する花成ホルモンをはじめとして各種植物ホルモンの変動の解析に関する研究と、花芽誘導時に特異的に出現するたんぱく質やmRNAの解析、ならびに花成を支配する遺伝子の研究から成り立っている。先ず、花成ホルモンの究明のために、丸茂は、短日処理タバコ葉1300枚の葉柄滲出液から花梗切片への花芽形成活性を指標として超微量活性物質をクロマト的に単一ピ-クとして単離した。谷本は、アサガオの短日処理した子葉滲出物中に茎頂組織培養系で花成を誘導させる分子量約2万の活性物質の存在を証明した。竹葉はアオウキクサの花成誘導活性を有する分子量約22KDのペプチドを単離し、N末端アミノ酸20箇を決定した。藤伊はアサガオの成長点の形態変化およびパ-オキシダ-ゼアイソザイム変化を指標として花成物質の精製を行った。岩村は、アスパラガスに花成を誘導できるカ-バメイト化合物を合成し、その花成誘導がクロロゲン酸生合成経路と密接に関係することを明らかにした。酒井と山口(五)は、ヤエナリとアブラナを材料としてジベレリンとオ-キシンの結合性蛋白を精製しホルモン受容体としての性質を調べた。菊池は、イネ集団の出穂性変異を感光性およびアイソザイム遺伝子を用いて解析し、抑制遺伝子の重要性を示した。山縣は、イネの出穂開花性を支配する遺伝子の解析と座乗染色体の解析を行った。菅はシソを用いて花成刺激物質の美事な生物検定法を確立し、茅野はイネの篩管液中のリン酸化タンパク質が光条件で変動することを見出した。米田と岡田は共にシロイヌナズナを材料として、開花遅延を引き起こす変異体遺伝子のクロ-ニングと花芽形成に異常を示す挿入突然変異体の分離を通じて、花成に関与する遺伝子の発現調節機構の解明に貢献した。このように本研究は従来困難と考えられた花芽誘導機構の物質を基盤とした解明に、花成ホルモンを含めて大いに寄与する成果を得た。

研究成果

• [文献書誌] M.Hatori;Y.Sakagami and S.Marumo: "The effects of auxin and antiauxin in an in vitro bioassay of flower regulatory activity in leaf exudate from tabacco plants" Physiologia Plantarum. 81. 1-6 (1991)
• [文献書誌] M.Seki,Y.Komeda,A.Lida,Y.Yamada and H.Morikawa: "Transient expression of β-glucuronidase in Arabidopsis thaliana leaves and roots,and Brassica napus stems using a pneumatic particle gun." Plant Molecular Biology. 17. 259-263 (1991)
• [文献書誌] M.Ono,K.Yamada,K.Sage,M.Okazaki and H.Harada: "Changes in in vitro translated polypeptides of Pharbitis nil Chois.,strain Violet cotyledons during the first flower-inductive and non-inductive photoperiods." Plant Science. 78(1). 11-18 (1991)
• [文献書誌] A.Kozaki,G.Takeba and O.Tanaka: "A polypeptide that induces flowering in Lemna paucicostata at a very low concentration" Plant Physiol.95. 1288-1290 (1991)
• [文献書誌] K.Yanosaka,H.Iwamura,M.Shinozaki and K.Yoshida: "Correlation between biosynthesis of Chlorogenic acid and flowering in Asparagus seedlings induced by carbamate compounds" Plant and Cell Physiology. 32. 447-451 (1991)
• [文献書誌] N.Ishioka,S.Tanimoto and H.Harada: "Flower-inducing activity of phloem exudates from Pharbitis cotyledons exposed to various photoperiods" Plant and Cell Physiology. 32. 921-924 (1991)