タケの高シンク機能を担う統御機構の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14360098
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 坂本 正弘 京都大学, 農学研究科, 講師 (40303870)
• 研究分担者: 島田 浩章 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (70281748) ; 梅澤 俊明 京都大学, 木質科学研究科, 助教授 (80151926) ; 東 順一 京都大学, 農学研究科, 教授 (80115782)
• キーワード: タケ / シンク・ソース / 伸長成長 / マイクロアレイ / イネゲノム / ショ糖合成酵素

研究概要

実験材料としてタケノコ、全長5m39cmの幼竹の第17節間(稈鞘は剥離)の上部と下部、成葉の各組織を用いた。RNA抽出には種々のキットを使用したが、純度の高いRNAが得られなかった。セパゾール(ナカライテスク社)を用い全RNA抽出をおこなった後に、RNeasy kit(QIAGEN社)を用い繰り返し精製をおこなうことで純度の高いRNAを抽出することが可能となった。また、植物でよく利用されるCTAB法ではスメアなDNAしか抽出できなかった。CTAB法を改変しDNAを高濃度溶液にしてアルコール抽出することによりスメアにならないDNAの抽出が可能となった。
抽出した各組織の全RNAからmRNAをOligotex dT30を使用して単離し、各mRNA2μgをマイクロアレイ実験に供した。マイクロアレイはイネゲノムプロジェクトで作成されたESTクローンを1枚のガラスプレートに9,000クローン貼り付けたものである。各組織のmRNAを逆転写酵素によってcDNAに変換した後、マイクロアレイプレートにハイブリダイズさせた。このときに蛍光色素を添加し、マイクロアレイプレート上のクローンとハイブリダイズして二重鎖DNAが形成された場合には蛍光を発する。現在、ハイブリダイゼーション処理が終了した段階である。
タケノコの伸長成長に関与すると考えられるショ糖合成酵素遺伝子(以下SSと略)の発現解析をおこなった。SSは各組織で発現していたが発現量に差があった。すなわち、第17節間の下部(より未熟な領域)で発現量がもっとも多く、次いで節間上部(より成熟な領域)、成葉、タケノコの順であった。もっともシンク的な器官と考えれるタケノコがもっとも発現量が少なかった。このことから成長の各段階においてショ糖利用の代謝が異なることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] M.Sakamoto, T.Ozaki, J.Azuma: "Analysis of inverted repeat region of chloroplast DNA from Moso-bamboo, especially the intergenic regions of two trn genes"Bamboo Journal. 19. 1-7 (2002)
• [文献書誌] T.Asano,...(12名略)..., M.Sakamoto, H.Shimada: "Rice SPK, a Calmodulin-Like Domain Protein Kinase, Is Required for Storage Product Accumulation during Seed Development : Phosphorylation of Sucrose Synthase Is a Possible Factor"Plant Cell. 14. 619-628 (2002)
• [文献書誌] T.Asano, H.Kusano, T.Okuda, N.Kubo, H.Shimada, K.Kodaowaki: "Construction of a specialized cDNA library from plant cells isolated by laser capture microdissection : toward comprehensive analysis of the genes expressed in the rice"Plant and Cell Phsiology. 43. 668-674 (2002)
• [文献書誌] S.Suzuki, N.Sakakibara, T.Umezawa, M.Shimada: "Survey and enzymatic formation of lignans of Anthriscus sylvestris"Journal of Wood Science. 43. 536-541 (2002)