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シダ植物以下の下等植物では、直線偏光下で作用二色性を示すことを特徴とする膜配向型フィトクロムに依存する光反応が存在する。これらは光屈性反応、葉緑体光定位運動であるが、本研究では、これらを支配する下等植物に固有な膜配向型フィトクロム分子およびその作用機構をホウライシダおよびヒメツリガネゴケを用いて明らかにすることを目的とした。本年度は以下の結果を得た。
1)ヒメツリガネゴケにおける葉緑体光定位運動の運動機構:コケ類の葉緑体光定位運動もシダ類と同様、配向型のフィトクロムと青色光吸収色素に制御されていることを前年度初めて明らかにしたが、今年度はその運動系を細胞骨格阻害剤を用いて調べた。その結果、フィトクロム依存の光定位では微小管系のみが、青色光吸収色素依存の反応ではアクチン系、微小管系のどちらでも使用されることが明らかとなった。これはシダではいずれの光受容体による反応もアクチン依存であることと対照的であり、これまでまったく知られていない結果である
2)ホウライシダでの膜配向型フィトクロム遺伝子の破壊:膜配向型フィトクロムの候補であるPHY3遺伝子のホモロガスリコンビネーションによる遺伝子破壊を試み、フィトクロム依存の光屈性反応、葉緑体光定位運動を欠失した系統を得ることができた。詳細は検討中である。
3)PHY3遺伝子導入形質転換体の解析:前年度得られたPHY3遺伝子導入ヒメツリガネゴケの光反応を解析したが、赤色光に対する感度の変化等は見られなかった。
4)フィトクロム膜配向異常変異体の単離:フィトクロムの膜配向に異常を持つと考えられる変異体のスクリーニングをおこなったが変異体は現在のところ得られていない。
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