| 研究課題/領域番号 |
09460118
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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 |
生物環境
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高橋 秀幸 東北大学, 遺伝生態研究センター, 教授 (70179513)
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| 研究分担者 |
藤井 伸治 東北大学, 遺伝生態研究センター, 助手 (70272002)
西澤 武明 東北大学, 遺伝生態研究センター, 教務職員 (60089802)
東谷 篤志 東北大学, 遺伝生態研究センター, 助教授 (40212162)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 2000
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| キーワード | オオムギ / キュウリ / コムギ / 環境ストレス / オーキシン / 水分屈性 / ジベレリン / 雄性不稔 |
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| 研究概要 |
(1)イネおよびオオムギにおける新規の重力形成とともに、ウリ科植物の形態形成が重力によってネガティブに制御されていることを発見し、微小重力下におけるオーキシン制御遺伝子(CS-IAA1)の発現解析から、その機構をオーキシン閾値説によって説明した。そのためのオーキシン局在性の誘導にかかわるオーキシンキャリア遺伝子をクローニングし、その発現解析から、オーキシンによる重力形態形成の制御機構に関するモデルを構築した。さらに新たにキュウリ主根およびアラビドプシスの根を用いた水分屈性実験系を確立し、遺伝子発現および突然変異体の解析から、水分屈性におけるオーキシン動態、カルシウムイオン、アブシジン酸、エンド型キシログルカン転移酵素の重要性とともに、水分屈性超感受性突然変異体を見出した。
(2)深播きされても出芽が可能なコムギ品種(紅芒麦)の第一節間の伸長が、ジベレリンによって顕著に促進されること、ジベレリンにより発現が誘導される転写因子のGAMyb遺伝子の発現や内生ジベレリン量などの解析から、紅芒麦がジベレリンに超感受性であることを発見した。また、紅芒麦のジベレリンによる第一節間伸長にはカリウムイオンが不可欠であること、第一節間中のカリウムチャンネル遺伝子の発現がジベレリンによって誘導されること、ジベレリンにより第一節間の細胞のカリウムの取り込みが促進されることを明らかにした。
(3)オオムギを用いて、人工的に高温ストレスにより不稔を誘導する系をはじめて確立し、異常となる生殖器官・細胞の形態的特性を明らかにした。また、カルシウム依存性タンパク質リン酸化酵素遺伝子が高温耐性に関与している可能性を示した。さらに、高温処理区と対照区のオオムギの幼穂から抽出したmRNAを用いて、Serial Analysis of Gene Expression(SAGE)法による解析を行い、cDNA由来のTag配列の塩基配列を決定し、非処理区と高温処理区で発現の明らかに異なる遺伝子群を見出した。
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