植物用の新規な挿入変異ツール作製の試み

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640735
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 林田 信明 信州大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (80212158)
• 研究分担者: 田口 悟朗 信州大学, 遺伝子実験施設, 助手 (70252070) ; 岡崎 光雄 信州大学, 繊維学部, 教授 (20029052)
• キーワード: トランスポゾン / Tagel / 挿入変異 / シロイヌナズナ / ゲノム / cDNA selection method / transcription map / PAL

研究概要

挿入変異ツールとしては、T-DNAやトウモロコシ由来のトランスポゾンAcやSpmが多用されているが、モデル植物としてもっとも多用されているシロイヌナズナの、固有のトランスポゾンを用いたツールの開発はこの研究以前には行われていなかった。本研究では、エコタイプLerには有るがColには見られないトランスポゾンTag1について、その3分の1程度の大きさの類似遺伝子を見いだし、これがゲノムプロジェクトが進行中のColのゲノム上に多数散在していることを明らかにした。さらに類縁の遺伝子が広く植物界に存在することを示した。また、Tag1と抗生物質耐性マーカーを用いて簡便に変異体を作製する系を用いて、実際に変異体が得られるか試験中である。また、これらの研究と関連して、ゲノム上の特定の遺伝子座近傍の転写産物を列挙する手法を開発した。これにより挿入変異が起こると予測されるターゲット遺伝子の絞り込みが可能となった。さらにこれと合わせて、ゲノム全体を網羅する非常に高密度のRFLPマップを作製した。この二つを複合して、実際にAc/Dsを用いて挿入変異体を取得した。さらにこのような解析のターゲットのモデルケースとするべく、フェニルプロパノイド合成系の鍵酵素であるフェニルアラニンアンモニアリアーゼとその最終代謝産物の一つクマリンについて、メチルジャスモン酸およびエリシターによる発現誘導について解析した。同様に、細胞内情報伝達に関与するキナーゼ遺伝子についても、染色体上の位置を決定し、ターゲットとして準備した。今後は、これらの現象・遺伝子を評価系として用いて挿入変異ツールの試験を進めていきたい。

研究成果

• [文献書誌] Seki, M: "Rapid construction of a transcription map for a cosmid contig of Arabidopsis thaliana genome using a novel cDNA selection method." Plant J.12. 481-487 (1997)
• [文献書誌] Sharan, M.: "Effects of Methyl jasmonate and Elicitor on the activation of phenylalanine ammonia-lyase and the accumulation of scopoletin and scopolin in Tobacco cell culturs" Plant Science. 132. 13-19 (1998)
• [文献書誌] Taguchi, G: "Effect of Methyl jasmonate and Elicitor on PAL gene expression in Tobacco cultured cells." J.Plant Biochem. Biotech.7. 79-84 (1998)
• [文献書誌] Sharan, M.: "Effects on Elicitor and Methyl jasmonate induced phenylalanine ammonialyase by lanthanum, a Ca++channel blocker in Tobacco cell culturs." IJPP. in press
• [文献書誌] Takuichi Fuse: "A TI-plasmid-convertible λ phage vector system harboring the hygromycin B phosphotransferase gene." Plant Biotech.15. 227-230 (1998)
• [文献書誌] Shibata D.: "Establishment of framework P1 clones for map-based cloning and genome sequencing : direct RFLP mapping of large clones." Gene. 225. 31-38 (1998)
• [文献書誌] Ichimura K: "Molecular cloning and characterization of three cDNAs encoding putative mitogen-activated protein kinase kinases (MAPKKs) in Arabidopsis thaliana." DNA Res.5. 341-348 (1998)
• [文献書誌] Takuya Ito: "Regional insertinal mutagenesis of genes on Arabidopsis thaliana chromosome V using the Ac/Ds transposon in combination with a cDNA scanning method." Plant J.in press.