転移因子により生じた変異細胞株を用いた分化発現制御に関わる遺伝子の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09440264
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 小関 良宏 東京農工大学, 工学部, 助教授 (50185592)
• Keywords: ニンジン / 植物培養細胞 / 培養変異 / 転移因子 / 二次代謝系 / アントシアニン

Research Abstract

ニンジン培養細胞において,ストレス特異的に発現するphenylalanine ammonia-lyase遺伝子のプロモーター領域に転移因子Tdc1が挿入されていることを見い出した。そこで,そのTdc1の全長をクローニングし,その全塩基配列を決定したところ,En/Spm型転移因子であることがわかった。さらに,そのTdc1の転移挿入は,ストレスが加わらない状態で生存し続けている培養細胞において,継代培養を繰り返すうちに生じ,これによって植物培養細胞に見られる培養変異が引き起こされる可能性を見い出した。さらにアントシアニン合成および不定胚形成を常に行っているニンジン変異培養細胞から核DNAを抽出し,これに対し正常培養細胞由来の核DNAをコントロールとして,転移因子群の挿入に関わる塩基配列に対するプライマーを用いてGenomic Differential Display法を行った。その結果,これら変異株と正常株の間で異なったDNA断片が増幅されてくることがわかった。そこで,これらDNA断片を多数得て,これらをクローニングして,その塩基配列をDNAシーケンサーを用いて調べた。その結果,ここで得られたDNA断片の中に,耐病性にかかわると考えられる二次代謝系の1つであるアルカロイド合成系の新規の酵素遺伝子およびフラボノイド合成系の新規の酵素遺伝子のopen reading frameの一部が見い出された。すなわち、これら二次代謝系の遺伝子の近傍にこのTdc1が挿入されており,この挿入によってニンジン培養細胞においてこれらの遺伝子発現が抑制されている可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Ozeki,Y., Davies,E. and Takeda,J.: "Plant cell culture variation during long term subculturing caused by insertion of a transposable element in a phenylalaine ammonia-lyase(PAL)gene." Mol.Gen.Genet.254・2. 407-416 (1997)
• [Publications] Takeda,J., Ozeki,Y. and Yoshida,K.: "Action spectrum for induction of promoter activity of phenylalanine ammonia-lyase gene by UV in carrot suspension cells." Photochem.Photobiol.66・4. 464-470 (1997)