研究課題
植物には重力の大きさに応じて成長や形態を変化させる重力応答反応が存在する。重力応答反応では、表層微小管の配向制御や細胞壁代謝に関わる遺伝子の発現が重力の大きさによって変化すると予想される。本研究では特にシロイヌナズナの微小管の配向制御に関わるMAP65-1の遺伝子発現変化に着目した。まず、MAP65-1のゲノミック遺伝子にGFP遺伝子を連結したgMAP65-1-GFP遺伝子をシロイヌナズナに導入することで、遺伝子発現変化を簡便に観察できる植物を作出した。この植物では、成長が盛んな胚軸上部で強い蛍光シグナルが観察されたが、基部ではほとんど蛍光が観察されなかった。このことから、MAP65-1の発現は成長で制御されることが示唆された。また転写調節領域の特定を目指して、gMAP65-1-GFP 遺伝子の5’側領域約2 kbを400-500 bpずつ5段階（PT0～4）に切り詰め、それぞれシロイヌナズナに導入した。5’側領域が1.1 kb以上残るPT0とPT1、PT2では胚軸上部で強いGFP蛍光が見られたが、PT3とPT4はほとんど蛍光が観察されなかった。この結果から、MAP65-1の胚軸上部での発現は、上流1.1-0.7 kb付近で制御されていることが分かった。さらにPT0～PT4の植物を遠心過重力環境に置き、重力の大きさによる発現変化を観察したが、個体差が大きくいずれも有意な差は得られなかった。アラビノガラクタン-プロテイン4遺伝子についても5’側領域を段階的に切りつめて同様の実験を行ったが、発現変化が期待される茎頂でのGFPの観察が難しく、重力の大きさによる遺伝子発現変化を解析できなかった。重力の大きさによる遺伝子発現制御機構は解明できなかったが、MAP65-1の発現が胚軸では成長と相関することは確かめられた。今後は発現が胚軸上部で高くなる仕組みを明らかにしたい。
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Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
巻: 79 ページ: 1810-1817
10.1080/09168451.2015.1046365
