植物の葉が斑入りを起こす分子メカニズム

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15657011
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 坂本 亘 岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (20222002)
• Keywords: シロイヌナズナ / 葉緑体分化 / 光障害 / プロテアーゼ / 光合成

Research Abstract

本年度は、これまでにシロイヌナズナで単離した斑入り突然変異yellow variegated2(var2)における斑入りセクター形成を遺伝学的に解明する目的で、var2から斑入りが回復するサプレッサー突然変異をスクリーニングし、それらの解析を行った。昨年度までに得たvar2のEMS突然変異処理M2世代種子を、ショ糖を含むMS培地に播種し、斑入りが抑制される系統を単離した。約10000種子を用いた実験から、斑入りが回復する系統を約20系統ほど得た。さらにこれらの中で次代種子(M3)が得られた系統約10系統についてそれらの遺伝解析を行った。
得られた系統のうち、最も強く斑が回復した系統(sv2.48)は遺伝分析により野生型VAR2アリルの混入によるものと想定された。これら以外に今年度は2つの系統、sv2.39及びsv2.52について遺伝解析を行った。Sv2.39では野生型(Ler)との交雑後代における分離にゆがみが生じ、突然変異のマッピングが不可能であったが、sv2.52についてはマッピングにより、第1染色体上腕の約5Mb〜10Mb領域に原因遺伝子が存在することを明らかにした。
上記研究に用いた斑入り変異var2の原因遺伝子VAR2は葉緑体型メタロプロテアーゼFtsHをコードする。FtSHは光化学系IIの反応中心タンパク質D1の分解に関与することが示唆されているため、var2変異体でD1の分解に野生型と比べて差異が見られるかを調べた。野生型とvar2の葉からチラコイド膜をパーコール密度勾配遠心分離により単離し、in vitroでの強光照射後にウエスタンブロットでD1の蓄積を調べたが、本年度の実験では優位な差は検出できなかったため、今後も引き続き解析を行うこととした。

Research Products

• [Journal Article] Allelic characterization of the leaf-variegated mutation var2 identifies the conserved amino acid residues of FtsH important for ATP hydrolysis and proteolysis. (2005)
  • Author(s): Sakamoto, W., Miura, E., Kaji, Y., Okuno, T., Nishizono, M., Ogura, T.
  • Journal Title: Plant Molecular Biology (印刷中)