DNAマイクロアレイを用いた植物における異種生物の認識と生体防御応答の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14760026
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 鳴坂 義弘 神戸大学, 自然科学研究科, 助手 (20335459)
• Keywords: シロイヌナズナ / 生体防御 / 病害ストレス / プロモーター / マイクロアレイ / シス因子 / トランス因子

Research Abstract

「遺伝子破壊植物の探索と病原性試験」および「DNAマイクロアレイ解析」を行なった。シロイヌナズナを用いて、約2000のアクティベーションタグライン、変異原処理して作製した約2000の突然変異体と世界各国に存在する約70の遺伝子破壊株に病原菌を接種することでスクリーニングし、野生型と異なる表現型を示す多数の変異体を得た。また、病原菌接種、サリチル酸、ジャスモン酸、エチレン、アブシジン酸、パラコート、ローズベンガル、重金属、紫外線および傷処理において経時的に完全長cDNAマイクロアレイを遂行し、得られた結果をデータベース化した。
pad3変異体については完全長cDNAマイクロアレイを遂行し、野生型との比較解析を行った。また各処理において迅速かつ強く発現する遺伝子群を完全長cDNAとして保有し、そのプロモーター領域の配列情報と共にデータベース化を行った。次いで,「感染時に発現誘導される遺伝子のプロモーター解析」を行った。マイクロアレイデータベースを用いて選抜した遺伝子のプロモーターをレポーター遺伝子(β-グルクロニダーゼ:GUS)に連結して形質転換植物を作製し、GUS活性を指標にしてストレス応答性を解析した。チトクロームP450、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ、カルモジュリン遺伝子は病害ストレスだけでなく、複数の環境ストレスにも応答して発現することを明らかにした。特に、シロイヌナズナphospholipase A IIA(AtPLA IIA)遺伝子が病害および環境ストレスを含む13の処理で発現することを明らかにした。現在、シス因子を同定するためにプロモーター領域のdeletion解析を遂行している。

Research Products

• [Publications] 鳴坂 義弘: "The cDNA microarray analysis using an Arabidopsis pad3 mutant reveals the expression profiles and classification of genes induced by Alternaria brassicicola attack"Plant and Cell Physiology. 44. 377-387 (2003)
• [Publications] 鳴坂 義弘: "Expression profiles of Arabidopsis phospholipase A IIA gene in response to biotic and abiotic stresses"Plant and Cell Physiology. 44. 1246-1252 (2003)
• [Publications] 鳴坂 義弘: "RCH1, a locus in Arabidopsis that confers resistance to the hemibiotrophic fungal pathogen Colletotrichum higginsianum"Molecular Plant-Microbe Interactions. 未定. (2004)