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2005 年度 実績報告書

イネ・シロイヌナズナのUVB超耐性突然変異体を用いた新規UVB耐性遺伝子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 17510037
研究機関東北大学

研究代表者

日出間 純  東北大学, 生命科学研究科, 助教授 (20250855)

研究分担者 田中 淳  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門バイオ応用技術研究ユニット, ユニット長 (80343911)
キーワード紫外線UVB / UVB耐性突然変異体 / UVB耐性遺伝子 / UVB耐性機構 / アラビドプシス / イネ / イオンビーム / DNA修復
研究概要

イネUVB超耐性突然変異体(uvt-Sa3,uvt-Sa5)(担当:日出間)とシロイヌナズナUVB超耐性突然変異体(uvi4)(担当:田中)の変異原因遺伝子を推測するために、本年度は変異体の特徴解析を行った。特に特徴解析に関しては、既に我々が見出してきたUVB耐性に関わる主要因子である(1)シクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)光回復酵素の活性、(2)UVBによるDNA損傷の生成頻度、(3)UVB吸収物質の含量、(4)形態的特徴について解析を行った。その結果、
(1)イオンビームで誘発したイネUVB超耐性突然変異体(uvt-Sa3,uvt-Sa5)、シロイヌナズナUVB超耐性変異体(uvi4)は、どの系統も上述したCPD光回復酵素活性、DNA損傷の生成頻度、UVB吸収物質の含量に有意な差は認められず、新規のUVB耐性に関わる因子の変異が原因でUVB耐性を獲得した変異体であることが想定された。
(2)uvi4の原因遺伝子を探索するため、マッピング解析を行ったところ、変異原因遺伝子は機能未知の塩基性タンパクをコードしており、分裂活性の高い組織で強く発現することが明らかとなった。uvi4変異により、野生型よりも葉や胚軸での核内倍加が亢進し、倍数性レベルが上昇した結果、紫外線に耐性となることが示唆された。
(3)イネのUVB耐性突然変異体においては、葉や胚軸での核内倍加は認められないため、少なくともuvi4のような、倍数性レベルの変化によるものではないこと、また、細胞の大きさ、細胞数などの形態学的な観察を行ったところ、イネの突然変異体は野生型と比較して、有意な差異は認められなかった。現在、DNAマイクロアレイを用いて、変異体において遺伝子発現のレベルで差が認められるかどうか、解析を行っている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Sensitivity of rice to ultraviolet-B radiation2006

    • 著者名/発表者名
      J.Hidema
    • 雑誌名

      Annals of Botany (In press)

  • [雑誌論文] A mutation in the uvi4 gene promotes progression of endo-reduplication and confers increased tolerance toward ultraviolet B light.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Hase
    • 雑誌名

      Plant Journal (In press)

  • [雑誌論文] Spontaneously occurring mutations in the cyclobutane pyrimidine dimer photolyase gene cause different sensitivities to ultraviolet-B in rice2005

    • 著者名/発表者名
      J.Hidema
    • 雑誌名

      Plant Journal 43

      ページ: 57-67

  • [雑誌論文] Changes in grain size and grain storage protein of rice (Oryza sativa L.) in response to elevated UV-B radiation under outdoor conditions.2005

    • 著者名/発表者名
      J.Hidema
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 46

      ページ: 143-149

  • [雑誌論文] Characteristics of UV-sensitive or -resistant rice (Oryza sativa) mutants2005

    • 著者名/発表者名
      J.Hidema
    • 雑誌名

      JAEA-Review (TIARA Annual Report 2004) 2005-001

      ページ: 78-80

  • [雑誌論文] Roles of Arabidopsis AtREV1 and AtREV7 in transletion synthesis2005

    • 著者名/発表者名
      S.Takahashi
    • 雑誌名

      Plant Physiology 138

      ページ: 870-881

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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