タケの高シンク機能を担う統御機構の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14360098
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 東 順一 京都大学, 農学研究科, 教授 (80115782)
• 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, 木質科学研究所, 助教授 (80151926)
• キーワード: タケ / 伸長成長 / マイクロアレイ / ジベレリン / 転写翻訳 / イネゲノム

研究概要

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、成葉の各組織から抽出したmRNAからcDNAを合成し、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4,500クローン貼り付けたものを2枚使用し、9,000クローンの解析をおこなった。ハイブリダイゼーションをおこなった後にスキャナで各スポットの強度を読み取り定量化した。タケノコと第17節間上部、第17節間下部、成葉についてそれぞれ定量化した結果から、それぞれ対応するクローンについてスポット強度を比較した。今回はタケノコにおいて他の組織に対して2倍以上発現量の多いクローンの選抜をおこなった。
タケノコにおいて発現量が多い遺伝子として78個の候補遺伝子が選抜できた。78個の遺伝子の内訳はリボソームタンパク質やヒストンなどの遺伝子が多く、タケノコにおいて転写翻訳、DNAの複製が盛んにおこなわれていることが強く示唆された。また。ジベレリン生合成遺伝子の一つやジベレリンによって誘導される遺伝子がタケノコにおいて強く発現しており、従来からタケノコの伸長成長にジベレリンが必要であると言われていたが、今回、ジベレリンがタケノコの伸長成長に重要であることが分子レベルでも明らかとなった。
今回のイネのマイクロアレイを使用した実験結果が正しくタケにおける遺伝子の挙動を反映するのかを確認するために、各組織から抽出したmRNAからcDNAを合成しRT-PCRをおこなった。3種類の遺伝子についてRT-PCRをおこないマイクロアレイの結果と比較したところ、両者の発現量の傾向が一致したことから今回のマイクロアレイ実験はタケにおける遺伝子の挙動を正しく反映していることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] K.Nakashima, L.Yamada, Y.Satou, J.Azuma, N.Satoh: "The evolutionary origin of animal cellulose synthase"Dev.Genes Evol.. 214. 81-88 (2004)
• [文献書誌] F.Hyodo, I.Tayasu, T.Inoue, J.Azuma, T.Kudo, T.Abe: "Differential role of symbiotic fungi in lignin degradation and food provision for fungus growing termites (Macrotermitinae : Isoptera)"Functional Ecology. 17. 186-193 (2003)
• [文献書誌] N.Sakakibara, S.Suzuki, T.Umezawa, M.Shimada: "Biosynthesis of yatein in Anthriscus sylvestris"Org.Biomol.Chem.. 1. 2474-2485 (2003)
• [文献書誌] T.Okunishi, N.Sakakibara, S.Suzuki, T.Umezawa, M.Shimada: "Stereochemistry of matairesinol formation by of Daphne secoisolariciresinol dehydrogenase"J.Wood Sci.. 50. 77-81 (2004)
• [文献書誌] 小泉一愉, 今村智弘, 高野裕二, 松江登久, 島田浩章: "小型密封容器(クールミル)を用いたイネ細胞の効率的破砕法"育種学研究. 5. 53-57 (2003)
• [文献書誌] N.Takahashi, K.Shinozaki, H.Shimada, M.Matsui他4名: "Expression and interaction analysis of Arabidopsis Skp1-related genes"Plant Cell Physiol.. 45. 83-91 (2004)