2005 Fiscal Year Annual Research Report
コムギ耐病性物質環状ヒドロキサム酸類の発現機構の分子遺伝学的解明
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04J00377
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
野村 泰治 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | 環状ヒドロキサム酸類 / 生合成遺伝子 / コムギ / 倍数性 / ゲノム / 遺伝子発現制御 / プロモーター |
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| Research Abstract |
6倍性植物であるパンコムギ(genome;AABBDD)は耐病性に関与する二次代謝化合物である環状ヒドロキサム酸類(Hx)を生成、蓄積する。これまでの研究で、Hx生合成の5段階の反応を担う生合成遺伝子(TaBx1-TaBx5)はパンコムギのA,B,Dの3ゲノム全てに座乗しており、その発現レベルはゲノム間で累なることを明らかにしている。本年度は、生合成遺伝子の発現レベルがゲノム間差異を示す原因を明らかにすることを目的とした。
パンコムギTACゲノムライブラリーのスクリーニングによって、5種の遺伝子のうちTaBx3およびたTaBx4遺伝子を含むTACクローンをA,B,Dの全ゲノムについて単離し、ショットガンシークエンシングによってTACクローンの全塩基配列を明らかにした。得られた配列からTaBx3およびTaBx4遺伝子のプロモーター領域(約1-2kb)を抽出し、ルシフェラーゼをレポーターとするトランジェントアッセイ用ベクターコンストラクトを作成した。
次に、A,B,Dゲノム間で遺伝子発現レベルに明確な差異が見られる播種後5日のコムギ茎葉部から調製したプロトプラストを用いて、TaBx遺伝子のプロモーター活性を測定するトランジェントアッセイ系を確立した。ルシフェラーゼレポーターの酵素活性を指標として、TaBx3およびTaBx4遺伝子のプロモーター活性をA,B,Dゲノム間で比較した。その結果、それら遺伝子のプロモーター活性はゲノム間でわずかに差異を示したものの、プロモーター活性の強さと転写産物量の間に相関が認められなかったことから、転写産物量のゲノム間差異はプロモーター活性のゲノム間差異以外の要因によって生じていることが示唆された。
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