植物の栄養情報の伝達・応答機構の分子生理学的解析

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06278205
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤原 徹 東京大学, 農学部, 助手 (80242163)
• 研究分担者: 林 浩昭 東京大学, 農学部, 助教授 (60180973)
• キーワード: SEF4 / 硫酸欠乏 / β-コングリシニン / βサブユニット / GUS活性 / 変異株 / メチオニン / シロイヌナズナ

研究概要

硫酸欠乏処理のSEF4活性に及ぼす影響を検定したところ、処理によって活性の増加することが明かとなった。この結果はSEF4が硫黄欠乏におけるβサブユニット遺伝子の発現誘導に関わるトランス因子である可能性を示唆している。
βサブユニットプロモーターGUS融合遺伝子をホモに持つ形質転換シロイヌナズナをEMS処理して得られたM1種子を通常の条件で育て、収穫したM2種子を通常濃度の硫酸を含む培地で発芽させ、子葉のうち一枚を切り取ってGUSアッセイし通常より活性の高いものを約100株選抜した。これらの植物を通常の硫酸条件で育て得られたM3種子についてGUS活性を検定し、通常より高いGUS活性を示すものを約25株選抜した。これらの種子を硫酸欠乏条件と通常条件で生育させ完熟種子のGUS活性を比較したところ、野性型の形質転換植物に比べて硫酸欠乏時のプロモータ活性の上昇が少ないか、見られないものが4株得られた。
セレン酸耐性変異株の単離を試みた。EMS処理したシロイヌナズナM2種子を野生株が子葉展開できない濃度である200μMのセレン酸を含む培地に播種し、子葉展開する幼植物を66株得た。これらの植物から得られた種子についてセレン酸耐性を検定したところ、9株の個体について耐性が再現された。
子実転流アミノ酸を硫酸欠乏処理したダイズについて調べたところメチオニンの大きな変動は認められなかった。それに対して、子実の遊離硫酸イオン濃度は大幅に減少していた。未熟子葉のin vitro培養系の培地のメチオニン、硫酸イオン濃度を変動させると、βサブユニットの蓄積量は硫酸イオンの減少により増加した。ダイズの硫酸欠乏の応答は根のさらされる硫酸欠乏状態が、子実の硫酸含量の低下として反映され、引き起こされていることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Fujiwara T,Beacly RN: "Tissue-Specificand temporal regulator of a β-conglycinigeul" Plant Mol.Biol. 24. 261-272 (1994)
• [文献書誌] Inaba K,Fujiwara T,Hayashi H,Komeda Y,Naito.S,: "Isolation of an Arabidopsis thaliana mutant,ento 1 thetoreracaaulete splatli meatioone" Plant Physiol. 104. 881-887 (1994)
• [文献書誌] Hirai MY,Fujiwara T,Goto K,Konada Y,Chini M,Naito S: "Differential regulation of soybeanseed storage Pigteur'gene-Prauter GOS fusionsly Exogeneasly applid meetu" Plant Cell Phipiol. 35. 927-934 (1994)