光合成環境応答遺伝子解析のためのシロイヌナズナ分子遺伝学実験系の樹立

点击翻译按钮获取中文摘要

環境ストレス要因としての光,温度,さらに塩に対する光合成機能発現の応答を支配する機講を解明するために,モデル植物シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)を用いた分子遺伝子学実験系の樹立を試みた。代表的な細胞核光合成遺伝子としてリブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RuBisCO)のSサブユニット遺伝子(RbcS)およびクロロファルa/b結合タンパク質遺伝子(Cab,Lhc)の遺伝子群のうち,緑葉組織特異的発現を既に確認しているRbcS-3BおよびCabl(Lhcbl At3)に注目した。また,プラスチド光合成遺伝子として,RuBisCOのLサブユニット遺伝子(rbcL),共役因子CF_1βサブユニット遺伝子(atpB),および光化学系II反応中心D1タンパク質遺伝子(psbA)に焦点を当てた。(1)各種光合成遺伝子プロモーターのDNA塩基配列の決定:RbcS-3B,Cabl,rbcL,およびatpB各プロモーターおよびその上流を含むDNA断片をクローニングし,それらのDNA塩基配列を決定した。(2)レポーター遺伝子,薬剤耐性遺伝子,および自殺遺伝子の細胞核への導入:RbcS-3BおよびCablプロモーターの下流に各種レポーター遺伝子および薬剤耐性遺伝子あるいは自殺遺伝子アルコール脱水素酵素(ADH)遺伝子(Adh)を置いたconstructsを作成し,Agrobacterium tumefaciensTiプラスミド法によりシロイヌナズナに導入した。(3)高塩濃度に対する超感受性および耐性変異性の選抜:変異原ethylmethanesulfonate(EMS)処理シロイヌナズナM2世代実生を用い,200mMNaClに超感受性および耐性になった植物体を選抜した。