雌性配偶体形成におけるサイトカイニンとリン酸リレー系の役割

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04J08421
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 木下 香織 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• Keywords: 雌性配偶体 / サイトカイニン / リン酸リレー系

Research Abstract

まず、雌性配偶体形成におけるサイトカイニンの役割を調べるために、雌性配偶体特異的にサイトカイニン酸化酵素を発現させてサイトカイニンを分解することを計画した。ところがサイトカイニン酸化酵素の発現を誘導したところ、植物体全体には発現したが,雌性配偶体特異的には発現しなかった。そこで、全てのサイトカイニン受容体遺伝子が破壊され、サイトカイニンに対する感受性がまったく失われたシロイヌナズナの突然変異体を用いて実験を行うことにした。この変異体の配偶体を詳細に観察し、サイトカイニンが配偶体形成に関与するかを調べた。
変異体の雌性配偶体は、様々な段階で発生を停止していたが約1割は成熟した配偶体が形成されていた。このことから、サイトカイニンは雌性配偶体形成に必須ではないことが明らかになった。また同時に、雄性配偶体である花粉の観察を行ったところ花粉は形成されていたが、そのうちの多くの花粉管は野生型に比べて非常に低い割合でしか伸長せず、伸長しても短かった。つまり、変異体では花粉が成熟しないと考えられ、サイトカイニンは雄性配偶体の成熟に必要であることが示唆された。
次に、雌性配偶体におけるHis-Aspリーン醸リレー系の役割が、種子の間引きに関係している可能性を検証した。CKI1タンパク質は、他のヒスチジンキナーゼと相互作用し、サイトカイニンが減少したときは分解されることを示唆する結果が得られた。一方、どのようなストレスでCKI1タンパク質量が変化するかについては明らかにならなかった。ストレスは植物体のサイトカイニン量を減らすことが知られているので、今後、ストレスの条件をさらに検証し、ストレスと、CKI1、そしてサイトカイニン情報伝達系の関係を調べていく。