サツマイモの塊根形成における糖シグナルの役割とインベルターゼによる制御

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14560013
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 齋藤 和幸 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (00215534)
• Keywords: サツマイモ / 塊根形成 / 糖シグナル / インベルターゼ / サイトカイニン / 遺伝子発現制御

Research Abstract

サツマイモより2種類の細胞壁結合型インベルターゼのcDNA(IbCINとIbCIN1と名付けた)をクローニングした.サツマイモ品種コガネセンガンにおける器官別(葉身,葉柄,ほふく茎,不定根,塊根及びいも根)のIbCIN遺伝子の発現は不定根といも根のみで認められた.IbCIN1遺伝子は不定根といも根で発現レベルが高かったが,塊根においても遺伝子の発現が認められた.また,IbCIN遺伝子の発現は塊根形成にともなって消失した.IbCIN1遺伝子の発現も塊根形成にともなって発現レベルが低下したが,苗植付け後28日目塊根においても遺伝子発現が認められた.さらに,塊根生産能力の高いコガネセンガンと塊根生産能力の低い中国25号について不定根におけるIbCIN遺伝子とIbCIN1遺伝子の発現レベルを比較した.IbCIN遺伝子の発現レベルはコガネセンガンに比べて中国25号で高かったのに対して,IbCIN1遺伝子の発現レベルは中国25号に比べてコガネセンガンで高かった.また,塊根におけるIbCIN1遺伝子の発現はコルク皮層に特異的であった.
次に,IbCIN遺伝子とIbCIN1遺伝子の発現制御を明らかにするため,コガネセンガンを用いて遺伝子発現に及ぼす糖とベンジルアデニンの影響を検討した.IbCIN遺伝子の発現レベルはスクロース特異的に高まったが,IbCIN1遺伝子では遺伝子発現に及ぼす糖の効果は小さかった.また,IbCINとIbCIN1のいずれの遺伝子もベンジルアデニンによって遺伝子発現が誘導された.
以上の結果より,サツマイモには塊根においてコルク皮層の形成に関わる細胞壁結合型インベルターゼ遺伝子が存在し,サイトカイニンによって遺伝子発現が制御されていることが示唆された.

Research Products

• [Publications] 齋藤和幸: "サツマイモ(Ipomoea batatas Lam.)のシンク器官におけるインベルターゼとスクロースシンターゼ遺伝子の発現解析"日本作物学会紀事. 第71巻別号2. 66-67 (2002)
• [Publications] 門脇正行: "ADPグルコースピロホスホリラーゼとサツマイモの塊根生産"RADIOISOTOPS. 第51巻. 557-558 (2002)
• [Publications] 井上眞理: "^1H-NMRによるサツマイモ塊根の低温感受性のモニタリング"日本作物学会紀事. 第71巻別号1. 100-101 (2002)
• [Publications] 房安聡司: "サツマイモ(Ipomoea batatas Lam.)の高親和性硝酸イオントランスポーターのcDNAクローニングと発現解析"日本作物学会紀事. 第71巻別号1. 240-241 (2002)