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植物の形態が光環境に大きく影響されることはよく知られている。光形態形成反応と呼ばれるこれらの反応においては、赤色/近赤外光の受容体であるフィトクロム(phy)や青色光の受容体であるクリプトクロム(CRY)などが大きな役割を果たしている。本研究では、これらの光受容体が形態形成を制御するためにシグナルを受容する部位について、GUS遺伝子をレポーターとする光応答性プロモーター/エンハンサー・トラップ系統や、フィトクロムを組織/器官特異的に発現させた遺伝子導入植物を用いて調べた。また、我々が単離したsbl1変異体の原因遺伝子EID1/SBL1の作用機構についても解析を進めた。さらに、フィトクロムのシグナル伝達機構について、フィトクロムの構造/機能解析を進めた。
赤色光や青色光による胚軸伸長阻害に注目し、レポーター遺伝子の胚軸における発現が光により抑制される系統を選別した。これらについて、レポーター遺伝子の挿入部位を決定し、光による胚軸伸長阻害に植物ホルモンのオーキシンが関わることを示す結果を得た。さらに、フィトクロムの主要分子種であるphyBについて、胚軸の様々な部位でそれを発現する系統を、エンハンサー・トラップ法の原理を用いて作出し、胚軸伸長の阻害は、主に子葉葉肉細胞のphyBの働きによること、さらに、維管束周辺のphyBもこの活性をもつが、それが作用するためにはcry1が必要であることを明らかにした。EID1/SBL1については、yeast three-hybrid法による解析をおこなったが、このタンパク質と相互作用する新規因子の同定には至らなかった。また、フィトクロムのシグナル伝達にそのN-末端側ドメインが必要無いことを、様々な改変phyBを遺伝子導入植物で発現させ証明した。
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