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本研究は高等植物におけるエチレン生合成機構の解析とエチレン生合成に関与するACCシンターゼのプロモーター領域に結合する転写調節因子をクローニングして、それらの機能解析を行うことである。本年度以下の結果を得ている。
(1)メロン果実の成熟過程におけるエチレン生合成は、受粉果実より単為結実果では遅れることを見いだした。
(2)メロンCMe-ACS2は、様々な外因性刺激に応答して発現が誘導される。本研究では、その発現調節機構を解明することを目的として、CMe-ACS2遺伝子の上流プロモーター領域中に存在するストレス応答性のDRE/CRT様シス配列(GCCGAC)に注目し、その配列に結合する転写調節因子の探索と機能解析を試みている。
平成15年度に酵母ワンハイブリッド法によりメロン成葉のcDNAライブラリーからクローニングした3種類の転写調節因子(CMe-DREB1、CMe-ERF1、CMe-ERF2)の性質を調べたところ、CMe-DREB1は、ゲルシフト法、酵母ワンハイブリッドレポーター法によりシス配列へ強く結合することが明らかになった。またパーティクルガン法を用いたメロン成葉における一過的発現実験により、GCCGAC配列を介してin vivoにおける転写活性化能をもつことがわかった。ノーザン解析により、CMe-DREB1はジャスモン酸で発現誘導を受けるので、ジャスモン酸によるエチレン生成に関与する可能性が示唆されている。現在、これらの遺伝子をアラビドプシスに遺伝子導入して、過剰発現体を作成している。CMe-DREB1を過剰発現した個体は矮化せず、アラビドプシスのDREB1とは異なった機能を有している可能性が考えられる。これら過剰発現体においてACC合成酵素遺伝子が発現しているか検討する予定である。
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