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フルクタンは耐乾性や耐凍性に関与する多糖であり、ショ糖を基質として液胞内に蓄積する。コムギの1-SST酵素遺伝子を導入したイネ(I22-1-1)では、本来イネにはないフルクタンが蓄積し、葉における総糖含量増加することが示されている(川上ら、J.Exp.Bot.2008)。本研究ではこのフルクタンイネ形質転換体のバイオマス利用評価および、液胞に糖を蓄積することが光合成同化能や糖の分配に与える影響を遺伝子発現レベルで解析し、炭酸固定物増加の機構解明に取り組む。
昨年に引き続きショ糖転流に関わる遺伝子発現をリアルタイムPCRで解析したが、原品種と形質転換体では発現量に明確な差異はなかった。本年はさらに、本葉、葉鞘、幼穂でスクロース合成酵素(SuSy)遺伝子と分解酵素遺伝子Invertase遺伝子の発現動向をリアルタイムPCRで解析した。これらの遺伝子もソース組織では原品種と形質転換体の間に発現量の明確な差異は認められなかった。また、ショ糖合成酵素遺伝子(OsSPS)の発現変化を組織別にReaL-time PCRにより解析した。解析の結果、OsSPS1を除くOsSPSsの発現量は、低温処理中のソース葉とその葉鞘で減少し、幼穂においては全てのOsSPSsの発現量が増加していた。ショ糖量はそれとは逆にソース葉とその葉鞘において低温下で増加し、幼穂においては減少した。OsSPSs発現量変化とショ糖蓄積量変化には相関がみられなかったことから、低温下におけるショ糖量変化にはOsSUTやショ糖分解酵素遺伝子が関与していると推察する。
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