植物の腫瘍、奇型腫形成に関与する遺伝子の探索

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05640701
• 研究機関: 秋田県立農業短期大学
• 研究代表者: 我彦 広悦 秋田県立農業短期大学附属, 生物工学研究所, 助教授 (10191842)
• キーワード: アグロバクテリウム / 植物腫瘍 / 奇型腫 / サブトラクション / オーキシン

研究概要

土壌細菌Agrobacterium tumefaciensは多くの植物に感染して、根頭癌腫病を引き起こす。これは植物の腫瘍であり組織は異状な形態を示すことも多い。従って腫瘍、奇形腫においては細胞の生長、分化に関与する遺伝子の発現が正常な植物に比べ、促進あるいは抑制されているのではないかと考えられる。本研究ではそれら遺伝子を分離するため、1.腫瘍、奇形腫組織よりcDNAを作成し、ディファレンシャル、あるいはサブトラクション法によりそれぞれの組織に特異的に発現しているcDNAを分離する。2.得られた遺伝子の機能を知るため、センスおよびアンチセンス遺伝子を作成し、植物体へ再導入してその形態変化を調べる。
1.日本産A.tumefaciens由来のオーキシンおよびサイトカイニン合成遺伝子をタバコに導入し、カルス状の腫瘍および茎葉を分化する奇型腫組織を作った。この2種の組織よりポリAのついたmRNAを精製し、cDNAを合成し、lambdagt10へクローン化した。
2.一方各mRNAをin vitroの翻訳系に入れ、合成された蛋白を^<35>S-メチオニンで標識し、生成物を2次元電気泳動で分離した。腫瘍特異的、奇型腫特異的な蛋白のスポットをそれぞれ数種類検出することができた。
3.腫瘍由来のcDNA、奇型腫由来のcDNAをプローブとして各組織由来のライブラリー(各2×10^4プラーク)をスクリーニングした結果、腫瘍で発現量の多いクローン4種、奇型腫で発現量の多い6種のクローンの候補を得た。

研究成果

• [文献書誌] Wabiko,H.,Kagaya,M.and Sano,H.: "Various mopaline catabolism genes lacated outside the Tiplasmids in Agrobacterium tumefaciens strains." J.Gen.Microbiol.136. 97-103 (1990)
• [文献書誌] Wabiko,H.,Kagaya,M.,and Sano,H.: "Polymorphism of nopaline-type T-DNAs from Agrobacterium tumefaciens." Plasmid. 25. 3-15 (1991)
• [文献書誌] Wabiko,H.: "Sequence analysis of an insertion element,IS1131,isolated from the nopaline-type Ti plasmid of Agrobacterium tumefaciens." Gene. 114. 229-233 (1992)