| 研究概要 |
本研究は,分子生物学的アプローチにより球根植物における休眠導入と球根形成開始との関係を明らかにすることを目的として行った.
まず,in vitroにおける球根形成の制御法を確立することを試みた.ヒアシンス(Hyacinthus orientalis L.cv.Delft Blue)の球根内葉原基由来のシュート外植体を,8週間の5℃暗黒処理後,25℃連続照明下で培養すると,処理後4週間で球根を形成したが,無低温処理区では球根形成が抑制された.また,無低温であっても,ABA添加培地上では球根形成が促進され,逆に,低温処理下であっても,フルリドンを培地に添加すると球根形成は抑制された.さらに低温処理区においてのみ,内生ABAが増加した.
次に,低温およびABA処理によって誘導される球根形成遺伝子の探索をディファレンシャルディスプレイ法により行った.低温およびABA処理を行った外植体にPCR増幅断片の多型がみられた.また,低温処理により誘導された特異的なPCR増幅断片のうち,6断片がABA処理区でも特異的に発現し,2断片の発現が両処理区で共通して抑制されていた.
そこで,低温処理により誘導された18遺伝子断片の塩基配列を決定するとともに,得られた遺伝子断片と既知遺伝子との相同性検索を行った.これらの遺伝子断片のうち8断片は17種類の既知遺伝子と80%以上の相同性を示した、低温およびABAにより共通して誘導された遺伝子断片は,Arabidopsis thalianaやOriza sativaのゲノムDNAと相同性を示した.また,低温誘導性の3断片は,サツマイモのデンプン合成に関わる遺伝子の配列と部分的な一致を示した.既知遺伝子との相同性が低かった10断片は新規な遺伝子である可能性が考えられた.
以上のことから,球根植物における休眠導入と球根形成開始とは同一の現象であるという考え方を分子レベルにおいても支持していると考えられる.
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