作物組織における遺伝子発現過程の可視化に関する研究

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1・超薄切片の作製が不可能である硬質のイネ完熟種子を用いて、割断面に金コロイド標識抗体を処理し、走査型電子顕微鏡で観察して貯蔵タンパク質の分布を観察する方法を検討しほぼ完成させた。これまでは洗浄を強くすると洗浄中に表面構造が脱落し、洗浄を弱くすると非特異的な標識が起こる問題があったが、抗体希釈液およぴ洗浄液の牛血清アルブミンの濃度を1%に高めることにより、弱い洗浄でも非特異的結合を抑制することができた。この手法によって、プロテインボディIIに局在するグルテリンに対する抗体を、特異的にプロテインボディIIに結合させることができるようになった。2.イネ成熟葉について、in situハイブリダイゼーション法(ISH法)を完成させることができた。イネ葉の成長にともなうRubiscoおよぴLHCIIの遺伝子であるcabあの発現をISH法で調べ、維管束鞘では初期にこれらの遺伝子発現が停止してしまうが、これらのタンパク質は成熟葉でも保持されていることを免疫電子顕微鏡法で明らかにした。またラミナジョイントを欠損している準同質遺伝子系統を用い、野生株と比較することにより、ラミナジョイントでは葉肉組織と維管束鞘組織が備わっているにもかかわらず、光合成遺伝子の発現が抑制されていることを明らかにした。さらに塩ストレスによって齢の進んだ部位から順にRubiscoの遺伝子発現が消失することを明らかにした。3.本研究によって、イネ葉身の成長から老化までの全過程におけるRubisco遺伝子の発現とRubiscoタンパク質の動態を明らかにし、葉緑体の光合成活性の指標であるPAMによる螢光特性との関係を対応づけることができた。