ジベレリンによるシグナル応答の分子基盤

ジベレリンは、種子発芽、草丈の伸長、花芽誘導等の生理現象の鍵となる植物ホルモンである。本研究は、イネ等のデンプン性穀物種子芽時において、ジベレリンによって誘導されるα-アミラーゼを指標とした解析により、ジベレリンによるシグナル応答の素過程の分子レベルの解明を目論むものである。イネ矮性突然変異体を用いてジベレリンとの関連に基づいた矮性形質の簡便な分類法の確立と実際の分類化を実施した。簡便な分類法として、ジベレリンが作用する生理現象である、第2葉鞘の伸長と無胚半切種子を用いたα-アミラーゼ活性の誘導時におけるジベレリンの効果を定量し、2次元プロット化する手法を考案した。この手法を11種の矮性イネ突然変異体に適用すると、3種類の異なるグループ(ジベレリン次損・ジベレリン非感受性・ジベレリン無関係)に分類化できる。また、準同質矮性遺伝子系統「しおかり」を出発材料として、同様の解析を行った結果、d-1遺伝子がジベレリンに対する霞厳頭低下に関係した矮性遺伝子であることが判明した。今後はこの遺伝子のクローニングを目指す予定である。イネは無酸素下においても発芽するのに対し、大麦・小麦は発芽できない。無胚半切種子を用いて、無酸素下におけるジベレリンによるα-アミラーゼ誘導の実験を行ったところ、イネでは誘導が成立するのに対し、大麦では成立しなかった。詳細な解析の結果、無酸素下の大麦種子においては、ジベレリンによりαアミラーゼの誘導が転写のレベルで抑制されていることが明かとなった。現在その調節機構について検討している。

ジベレリンは、種子発芽、草丈の伸長、花芽誘導等の生理現象の鍵となる植物ホルモンである。本研究は、イネ等のデンプン性穀物種子芽時において、ジベレリンによって誘導されるα-アミラーゼを指標とした解析により、ジベレリンによるシグナル応答の素過程の分子レベルの解明を目論むものである。イネ矮性突然変異体を用いてジベレリンとの関連に基づいた矮性形質の簡便な分類法の確立と実際の分類化を実施した。簡便な分類法として、ジベレリンが作用する生理現象である、第2葉鞘の伸長と無胚半切種子を用いたα-アミラーゼ活性の誘導時におけるジベレリンの効果を定量し、2次元プロット化する手法を考案した。この手法を11種の矮性イネ突然変異体に適用すると、3種類の異なるグループ(ジベレリン次損・ジベレリン非感受性・ジベレリン無関係)に分類化できる。また、準同質矮性遺伝子系統「しおかり」を出発材料として、同様の解析を行った結果、d-1遺伝子がジベレリンに対する霞厳頭低下に関係した矮性遺伝子であることが判明した。今後はこの遺伝子のクローニングを目指す予定である。イネは無酸素下においても発芽するのに対し、大麦・小麦は発芽できない。無胚半切種子を用いて、無酸素下におけるジベレリンによるα-アミラーゼ誘導の実験を行ったところ、イネでは誘導が成立するのに対し、大麦では成立しなかった。詳細な解析の結果、無酸素下の大麦種子においては、ジベレリンによりαアミラーゼの誘導が転写のレベルで抑制されていることが明かとなった。現在その調節機構について検討している。