研究課題
「植物の光や重力に応答した偏差成長（屈曲）は、植物ホルモン・オーキシンの不均等勾配によって生じる」というコロドニー・ウエント説は、1928年に提唱されてから現在まで支持されており、植物生理学の常識として教科書に記載されている。本研究は、オーキシン勾配に依存しない光屈性誘導機構を明らかにするために、シロイヌナズナの根の光屈性をモデル実験系として用い、最終的にコロドニー・ウエント説の書き換えに挑戦するために計画されている。これまでに、以下の研究成果を得ることができた。①前年度に行ったオーキシン排出輸送体であるPINの各種変異体を用いた根のの光屈性の解析を発展させ、pin多重変異体の解析を行った。その結果、多重変異体においても正常な光屈性を示すことが明らかになり、根の光屈性にはPINタンパクを介さない経路が主要な働きを担っていることが明らかになった。②オーキシンレポータータンパク質であるDII-VENUSをもつシロイヌナズナ組換え植物を用いた解析により、根の光屈性におけるオーキシン分布パターンの変化は、青色光によって誘導されるものではなく、根の光屈性によって起こる重力刺激によって誘導されている可能性が示された。③オーキシン生合成の鍵酵素であるYUCCAファミリーの多重変異体を用いて、根の光屈性を調べたところ、yucca 5重変異体においても正常な屈曲反応を示した。この結果から、オーキシン生合成の制御を介したメカニズムは、根の光屈性には関係しないことが明らかになった。④シロイヌナズナ完全長cDNA過剰発現株から分離した根の光屈性に異常を示す変異体について、その原因遺伝子を突き止め、小胞輸送に係わる因子をコードする遺伝子であることが明らかになった。その機能を解明するために酵母Two-hybrid法により、ターゲットタンパクをコードする遺伝子の探索を行った。
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Plant Cell and Physiology
巻: 55 ページ: 497-506
doi:10.1093/pcp/pct184
