シダ類および針葉樹における暗所でのクロロフィル合成関連遺伝子の構造と発現調節

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05640727
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 山田 恭司 富山大学, 理学部, 教授 (70200714)
• 研究分担者: 山本 直樹 農水省生物資源研究所, 機能開発部, 室長
• キーワード: シダ植物 / 針葉樹類 / ダ-ク・グリーニング / クロロフィル合成 / chlL,N,B遺伝子 / 葉緑体遺伝子 / RNAエディティング / 分子生物学

研究概要

(1)ワラビとホウライシダのchlL遺伝子相同配列について昨年度見出したRNAエディティングの可能性を検討した。cDNAの塩基配列をRT-PCR法によって解析した結果、ワラビchlLの場合ではコード領域内の少なくとも6か所でエディティングが起きていることが証明された。この発見は、下等な維管束植物であるシダ類の葉緑体での高頻度のRNAエディティングを示すものであり、植物界におけるエディティング機構の意義と進化を考えるうえで重要な意義をもつ。
(2)chlL遺伝子相同配列は、暗所での緑化能のないカラマツにも存在したので、その配列を単離した。構造解析の結果、機能し得る遺伝子構造を保持していることがわかった。chlL相同配列の発現様式をノーザン分析によって調べたところ、暗所で生育させたカラマツ芽生えの場合にも、暗所での緑化能のあるクロマツの場合と同様に高いレベルの転写産物が検出された。
(3)暗所でのクロロフィル合成に関わる葉緑体遺伝子のうち、chlL遺伝子とは別のchlL遺伝子に相同な配列をクローン化した。シダ類のホウライシダと、マツ類のクロマツとカラマツから単離できたDNAクローンの構造を解析したところ、いずれのchlN相同配列のコード領域も、他の光合成生物に由来するchlN相同遺伝子が示す構造上の特徴をよく保持していることが明らかになった。
(4)これらの成果を国際植物分子生物学会(平成6年6月アムステルダム)および国内の植物生理学会(平成7年3月島根)で発表した。また遺伝学会(平成6年10月大阪)では、シンポジウム「RNAエディティングの機構と進化」を組織開催した。

研究成果

• [文献書誌] Yoshida,Kazumasa: "Clonning of a leetin cDNA and seasonal changes in leves of…" Plant Mol.Biol.25. 845-853 (1994)
• [文献書誌] Yamamoto,Naoki: "The promoter of a pine photosynthetic qene allows expression of…" Plant Cell Physiol.35. 773-778 (1994)
• [文献書誌] Yamada,Kyoji: "Extensive RNA editing in fern chloroplasts" Jpn.J.Genet.69. 735- (1994)
• [文献書誌] Ejiri,Narumi: "RNA editing in fern chloroplasts" IV Internatl.Cong.Plant Mol.Biol.358- (1994)
• [文献書誌] Asamizu,Tetsuya: "Isolation and characterization of Agrobacterinm spp.from…" Ann.Rep.Toyama Pref.Int.Pharm.Res.21. 59-67 (1994)
• [文献書誌] 渋谷知子: "葉緑体遺伝子chlL,chlNの陸上植物における分布" Newsletter for Plant Mol.Syst.18. 1-4 (1995)
• [文献書誌] 岩槻邦男ほか監修: "週刊朝日百科植物の世界第17巻" 朝日新聞社, (1994)