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アミロースは澱粉の主成分の1つである。イネ胚乳においては澱粉粒結合型澱粉合成酵素I(GBSSI)がアミロース生合成を担い、その機能欠失変異体は「もち米」として利用されている。本研究ではイネの葉身・葉鞘・根といった栄養器官で発現する澱粉粒結合型澱粉合成酵素II(GBSSII)の機能解析を行うことで、イネの栄養器官におけるアミロース生合成機構とその生理学的な意義を明らかにすることである。
2021年度はまずCRISPR-Cas9法により作成したgbss2変異体系統を育成して葉身や葉鞘の澱粉含量の測定と生育調査を行った。gbss2変異体系統の葉身および葉鞘における澱粉含量は野生型と差は認められなかった。また成熟後の稲わら乾物重、穂数、穂重に明確な差はなかった。こられの結果は2020年度と同様な結果であることから、栄養器官におけるアミロース蓄積は澱粉蓄積能力や生育に影響を及ぼさないことが明らかとなった。
GBSSIとGBSSIIの酵素特性を明らかにするためにリコンビナントタンパク質を作成し、starch binding assayを行った。精製に利用したヒスチジンタグを抗原とした1次抗体を用いたウエスタンブロット解析では明確な結果が得られなかったため、GBSSIを抗原としたポリクローナル抗体を用いた。その結果、GBSSIは澱粉粒へ結合したが、GBSSIIは澱粉粒への結合が認められなかった。今後より詳細な解析を行うことで、イネでGBSSオーソログ遺伝子が組織ごとに機能分化している生理学的な意義が明らかにできるであろう。
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