| 研究概要 |
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(122-1-1)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。また、低温環境負荷がこれらの遺伝子発現および糖の蓄積に及ぼす影響についても解析する。
低温に曝されたイネ組織では著しいショ糖量の変動が起きる。昨年まで、ショ糖輸送タンパク質遺伝子やショ糖合成・分解酵素遺伝子の発現変化を解析してきた。本年は、単糖輸送タンパク質(OsMST3,4,5,7,8)遺伝子の発現変化を組織別にReal-timePCRにより解析した。その結果、OsMSTsの発現量は、葉と葉鞘では極めて低く、幼穂においては検出可能レベルであった。解析遺伝子は発現量と変化は異なるが、OsMST8を除きフルクタン合成形質転換体で常温および低温(12℃)処理中も発現量が高い傾向が得られた。イネ組織の糖はシンク組織に移るほどショ糖含量が減り、単糖含量が増え、単糖の量は形質転換体の方が高かった。フルクタン合成時たはグルコースが、フルクタン分解時にはフルクトースが解離供給されることが低温環境下で単糖類の供給を補ない、上記単糖輸送タンパク質(OsMSTs)遺伝子発現変化に関与することが示唆された。
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