イネアントシアニン着色に関する制御遺伝子群の解析と分子育種

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13660008
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 坂本 亘 岡山大学, 資源生物科学研究所, 助教授 (20222002)
• 研究分担者: 福岡 浩之 近畿中国四国農業研究センター, 作物開発部, 主任研究官 ; 村田 稔 岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (20166292)
• キーワード: アントシアニン / イネ(Oryza sativa) / 転写因子 / 形質転換植物 / Purple leaf

研究概要

これまでの研究から、Plw遺伝子を台中65号に導入した同質遺伝子系統より2つのcDNA(OSB1,OSB2)を単離している。これらのcDNAは、bHLHドメインをもったc-myc型の転写因子をコードしており、トウモロコシのR及びB遺伝子とも相同性が高い。特異的プローブの作成とRFLPによる遺伝解析から、両遺伝子がPlと連鎖していることがわかっているので、今年度はまずクローニングによりそのゲノム構造を明らかにした。OSB1遺伝子の下流にはOSB2の一部と全く同じ配列が存在することが明らかになり、Plw遺伝子座はこれらの遺伝子によるコンプレックスを形成していることが示唆された。
OSB1及びOSB2が実際にアントシアニンを誘導するかどうかを調べるため、吸水した糊粉層に遺伝子導入してアントシアニン生合成系を誘導するトランジェントアッセイ系をこれまでに確立している。これらを用いた実験から、トウモロコシのCl遺伝子とOSB1,OSB2どちらか一方の遺伝子を同時に導入した場合にアントシアニンスポットが観察されることがわかった。今年度はさらに、これらの遺伝子を導入した形質転換イネを作出してアントシアニン蓄積について解析を行った。台中65号にC及びA遺伝子を持つ系統にOSB1かOSB2のどちらか一方あるいは両方を同時に導入した植物を作成した結果、どの場合にもアントシアニン着色が確認された。しかし、OSB1のみを導入した場合その発現は葉鞘など一部の組織に限られたのに対し、OSB2のみ、あるいは両方を導入した植物では、ほぼ全身に着色が見られ、OSB1,OSB2のアントシアニン誘導にはかなり異なっていた。次年度以降に、種子組織における着色について詳しく調べる予定である。

研究成果

• [文献書誌] Sakamoto, W., Ohmori, T., Kageyama K., Miyazaki, C., Saito, A., Murata, M., Noda, K., Maekawa, M.: "The Purple leaf (Pl) locus of rice : complex organization of the Plw allele wit the genes encoding basic helix-loop-helix proteins involved in anthocyanin biosynthesis"Plant and Cell Physiology. 42(10). 982-991 (2001)