研究課題
基盤研究(B)
植物は一定の場所に定着する生活様式を有することから、周囲の環境変化の影響を直接的に受けている。そのため、植物体内の状態を一定に保つ機構や、環境変化に応じて組織や器官の分化を調節し、最も適応した体制をとるものと考えられる。本研究では植物のストレス応答をプログラム細胞死の面から解析する目的で、関連遺伝子の単離およびストレス耐性獲得機構との関係について解析した。種々の形質転換体を用いて以下の解析をおこなった。すなわち、酸化還元因子と代謝系との関係を明らかにした。さらに植物の細胞死抑制遺伝子を単離し、本因子が植物における細胞死を抑制することを確認した。これらの成果をふまえ、当該遺伝子の植物における機能を明らかにした。植物が外的、あるいは内的なストレスによって死にいたる経路には種々の細胞内因子が関与している。細胞死の促進因子としては細胞内因子酸素が重要な役割を担っていることが明らかになっている。そこで、形質転換体を用いて、代謝産物の解析を行った。その結果、特定のアミノ酸の合成促進が明らかになった。一方、DFR過剰発現体の葉と根ではアミノ酸組成に大きな変化は見られなかったが、数種類の有機酸が変動した。種子中のアミノ酸量、総糖量、でんぷん量、アミロース量は一定であった。培養細胞ではグルタチオン量が増加しており、還元率も大きく増加した。同時に、グルタチオンペルオキダーゼ活性、グルタチオン還元酵素活性も増加した。また育種素材として育成されたDFRアイソジェニック系統を用い、ストレス耐性と代謝変動を調査した結果、ROS耐性との相関が示された。
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