BOR1遺伝子やシロイヌナズナ変異株を用いた植物のホウ素やケイ素の吸収利用機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13760047
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤原 徹 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (80242163)
• キーワード: ホウ素 / シロイヌナズナ / マッピング / マイクロアレイ / 酵母 / BOR1遺伝子

研究概要

BOR1遺伝子領域を含むDNA断片を植物形質転換用ベクターに組み込み、変異株の形質転換をin planta法によって行ったところ表現型を回復させることに成功した。
BOR1遺伝子の発現様式をGFPやGUSなどのレポータ遺伝子と連結して形質転換植物を作成した。GFPやGUSのlocalizationからプロモータ活性の組織特異性を検討したところ、BOR1遺伝子は主に根で発現し、根の中心柱部分に強い発現が見られることが明らかになった。
シロイヌナズナに存在する数個のBOR1の相同性遺伝子の破壊株を検索し、数個の遺伝子については遺伝子にT-DNAが挿入されている形質転換体を得た。
BOR1遺伝子を過剰発現するシロイヌナズナ形質転換植物を作成した。ホウ素栄養に応じた生長を検討したところ、低ホウ素濃度での生長が、過剰発現する株では劣っていることがあきらかになった。
bor1-1変異株の復帰突然変異体についてマッピングを進めており、3 : 1分離することは確認し、各種分子マーカーとの連鎖を検討した。今のところ、強い連鎖を示すマーカーは得られていない。
ホウ素栄養によって発現制御を受ける遺伝子群をAffimetrix社のGene Tipマイクロアレイ技術を用いて同定した。
酵母で、BOR1遺伝子を発現させたところ、酵母細胞無いのホウ素含量が低下した。
イネにおけるBOR1遺伝子の相同遺伝子を単離し、酵母での発現用のコンストラクトを作成した。

研究成果

• [文献書誌] Takano J, Yamagmi M, Noguchi K, Hayashi H, Fujiwara T: "Preferential translocation of boron to young leaves in Arabidopsis thaliana regulated by the BOR1gene"Soil Science and Plant Nutrition. 47. 345-358 (2001)
• [文献書誌] Takano J, Noguchi K, Hayashi H, Fujiwara T: "Isolation and characterization of Arabidopsis thaliana mutants sensitive to boron deficiency"Plant Nutrition, Food security and sustainability of agro-ecosystems. 48-49 (2001)
• [文献書誌] Fujiwara T, Takano J, Yasumori M, Kobayashi M, Gajdos, Z, Noguchi K, Aoki N, Hayashi H, Naito S, Chino M: "Isolation and Characterisation of Arabidopsis mutants related to boron nutrition"Plant Nutrition, Food security and sustainability of agro-ecosystems through basic and applied research. Horst WJ et al., eds, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. 16-17 (2001)