植物のクチクラ形成を調節する乾燥応答ネットワークの解析

点击翻译按钮获取中文摘要

シロイヌナズナに存在するEDTFファミリー遺伝子の乾燥ストレス応答時の役割を明らかにするため、主要な役割を果たすことが予想されているEDTF1,2,3に加え、EDTF4,5,6遺伝子のクチクラ形成機構に関わる機能解析を行った。EDTF1,2,3のトリプル変異体(edtf-tri)を用いて、クチクラ形成に関与する遺伝子の発現変化とEDTF1,2,3による転写活性について解析した。クチクラ形成に関与するクチンとワックスの合成関連遺伝子やその調節に関与する転写因子遺伝子のedtf-triにおける発現を調べた。その結果、極長鎖脂肪酸合成に関与する遺伝子(KCS2)、アルカン合成遺伝子(CER1, CER1-like)、転写因子のSHN3の乾燥ストレスに応答した発現がedtf-triにおいて抑制されることが明らかになった。また、EDTF1,2,3がCER1とSHN3の転写を活性化することが明らかになった。一方、EDTF1,2,3,4,5,6の6重変異体（edtf-sex）をゲノム編集で作成し、その表現型と下流遺伝子の発現への影響を調べた。edtf-sexはクチクラの構造や乾燥ストレス耐性などedtf-triと比較して大きな違いは検出されず、6重変異体の相加的な効果は不明瞭であった。edtf-sexにおける、クチクラ合成関連遺伝子の発現は、一部の遺伝子の乾燥ストレス応答性に変化が生じていた。