形質転換植物を用いた耐塩性植物の創製

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10640641
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 高培 昭洋 名城大学, 総合研究所, 教授 (80097766)
• 研究分担者: 日比野 隆 名城大学, 理工学部, 講師 (70218741) ; 田中 義人 名城大学, 理工学部, 講師 (10247679) ; 石川 浩 名城大学, 理工学部, 助教授 (40076592)
• キーワード: 塩ストレス / 環境耐性植物 / 形質転換植物 / 光合成 / 食糧問題 / 環境応答 / 乾燥ストレス

研究概要

地球上の陸地面積の多くは塩濃度が高く,植物の塩ストレスに対する適応と防御の機構を明らかにし,塩耐性な植物を創製することは,植物生理学的に重要な課題である。本プロジェクトでは、植物の塩ストレス防御に重要と思われる遺伝子を導入した形質転換植物を作製して、耐塩性を強化した作物を創製するとともに、植物の塩ストレス防御の分子機構を明らかにすることを目的として研究を進めている。導入する遺伝子としては、1)細胞の浸透圧調節および塩による酵素の失活防止に重要な役割を果たすと考えられるグリシンベタイン合成遺伝子、2)活性酸素消去系遺伝子(Mn-SOD、カタラーゼ)、3)ストレス応答遺伝子(分子シャペロン、DnaK)、4)イオン濃度調節遺伝子(Na+/H+アンチポーター)、5)光エネルギー調節に関与する遺伝子(NADPHデヒドロゲナーゼ)である
平成10年度は、1.VibrioのNa^+H^+ Antiporterを淡水性ラン藻に導入したところ、ラン藻のLi^+耐性能はついたが、Na^+感受性になることが明らかになった。これらの結果は、論文として印刷中である(in prcss)。2.酵母由来のマンガンスーパーオキシドデイスムターゼ(Mn-SOD)が、葉緑体にターゲットされるようにした形質転換イネは、塩ストレス耐性能が付与されることが明らかになった。これらの結果は、論文として投稿準備中である。3.耐塩性ラン藻のDnaK蛋白質は、淡水性ラン藻のDnaK蛋白質と異なり、高濃度の塩でもフォールデイング活性を持っていることが明らかになった。これらの結果は、論文として印刷中である(in press)。

研究成果

• [文献書誌] Nomura, Hibino, Takabe 他: "Transgenically produced glycine betaine profects ribulose 1,5-bisphosphate carboxy genase/oxygenase from inactivation in Synecho coccus sp.…" Plant Cell Physiol.39. 425-432 (1998)
• [文献書誌] Hibino, Kaku, …, Takabe: "Molecular charucterization of Dnak from a halotolerant…" Plant Mol.Biol.in press. (1999)
• [文献書誌] Kaku, Hibino, Tanaka, Takabe: "Expression of nhaAv gene enceding Na^<+1>/H^<+1> antiporter…" Plant Cell Physiol.in press. (1999)
• [文献書誌] Mi, Endo, Ye, Takabe 他: "Stromal NADH-dehydrogenase functions as a mediator…" Photosynthesis Research. in press. (1999)
• [文献書誌] Tanaka, Katada, Takabe 他: "Electron flow from NAD (P) H dehydrogenase to photosystem I…" Plant Cell Physiol.38. 1311-1318 (1997)
• [文献書誌] Hirota, Endo, Takabe 他: "Interactions of Cytochrome c and cytochrome f with…" J.Amer.Chem.Soc.121. 849-855 (1999)
• [文献書誌] Takabe, Nakamura 他: "Stress Responses of Photosythetic Organisms" Elsevier Science, 115-131 (1998)
• [文献書誌] 高倍,田中,日比野: "光がもたらす生命・地球共進化" 弘文社, (1999)