| 研究課題/領域番号 |
07456008
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
作物学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
石井 龍一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00011958)
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| 研究分担者 |
佐々木 治人 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (60225886)
山岸 徹 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (50143409)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 形質転換植物 / カーボニックアンヒドラーゼ / 光合成 / 生育速度 / CO_2補償点 / CaMV35sプロモーター / タバコ |
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| 研究概要 |
C3植物における光合成速度の律速要因に葉肉細胞内CO_2拡散抵抗がある。我々は、作物のソース能力の改善を目的とし、マウスカーボニックアンヒドラーゼ(以下CA)活性の葉肉細胞細胞質への導入が、この抵抗に対してどのように影響するかを調べた。これまで得られた結果の概要は、以下の通りである。
1)アグロバクテリウムを用いたリ-フディスク法によって、マウスCAのcDNAを含む遺伝子カセットをタバコに導入した。得られた形質転換植物の葉において、マウスのCA活性は、導入された遺伝子より安定に発現していることが遺伝子レベル、タンパクレベル、および、活性レベルで確認された。2)CO_2濃度が光合成速度をより強く律速するような条件、すなわち低CO_2濃度あるいは高O_2濃度条件下で、形質転換株の光合成速度が野生株のものと比べ有意に高くなる傾向が見られた。この時、葉肉細胞内の、他の形質について両者に違いは見られなかった。3)改良型のプロモーターを用い、葉内でより多くのCA活性を発現する形質転換タバコの作出に成功した。光合成特性について解析した結果、これらの植物もまた、低CO_2濃度条件下における光合成速度が高くなっていることが示された。さらに葉緑素蛍光解析より、形質転換植物は、野生株のものより有意に低い葉肉細胞内CO_2拡散抵抗を示すことも明らかになった。4)形質転換株は強光条件において、野生株より有意に大きな生長速度を示すことが、葉面積、および、全乾物重を比較することによって示された。しかしながら、こうした傾向は、遮光条件下では見られなかった。以上の結果より、CA活性の葉肉細胞細胞質への導入は、CO_2葉肉拡散抵抗を低下させることによって、特にCO_2律速条件においてその光合成速度を促進する効果があるものと考えられた。またそれにより、強光条件下での形質転換株の生育速度を有意に促進する可能性も示された。
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