トランスジェニック植物の後代における遺伝子発現解析

本研究はトランスジェニック植物を用いた形態分化のメカニズムを解明する事を目的として行われた。そのため,Riプラスミド上の形態変化に関与する遺伝子の単離・同定,及びシス及びトランス因子の解析を行った。本研究では,植物の形態変化(特に矮化を誘導する)を引きおこす遺伝子(rolC)をRiプラスミドより単離した。本遺伝子の発現の局在性を解析する目的で,本遺伝子のプロモ-タ-領域(TATA box,CAAT boxを含む5'上流域,約900bp)にレポ-タ-遺伝子であるβ-グルクロニダ-ゼ(GUS)を連結したキメラ遺伝子を作製し,タバコ植物に導入した。これらの植物について,どの組織でGUSが発現しているのかを知る為に,組織化学的観察を行ったところ植物全体を通して,維管束組織のみが青い染色を示した。従って,rolC遺伝子は維管束組織で特異的に発現するものと考えられ,矮化や頂芽優勢の現象といった形態変化と深い関係があるものと思われる。さらにタバコで見られた組織特異的発現は,ニンジンやイネなどの他の植物においても同様に確認された。この事は,本遺伝子の転写制御因子が高等植物に共通に存在する可能性がある。つぎにシス因子を解析する目的でエキソヌクレア-ゼIIIを用いた5'上流からのプロモ-タ-領域の欠損実験を行った。その結果,エンハンサ-コア-を含まない約-231bpまでの欠損変異体では,プロモ-タ-活性は,-860bpのものの20%以下であったが,組織特異的発現には変わりがなかった。この領域には,CAATboxの近傍に逆向きの反復配列があり,ATに富む配列が存在する。従って,この限られたプロモ-タ-領域の中に,組織特異的発現に関与するシス因子が存在するものと思われる。

本研究はトランスジェニック植物を用いた形態分化のメカニズムを解明する事を目的として行われた。そのため,Riプラスミド上の形態変化に関与する遺伝子の単離・同定,及びシス及びトランス因子の解析を行った。本研究では,植物の形態変化(特に矮化を誘導する)を引きおこす遺伝子(rolC)をRiプラスミドより単離した。本遺伝子の発現の局在性を解析する目的で,本遺伝子のプロモ-タ-領域(TATA box,CAAT boxを含む5'上流域,約900bp)にレポ-タ-遺伝子であるβ-グルクロニダ-ゼ(GUS)を連結したキメラ遺伝子を作製し,タバコ植物に導入した。これらの植物について,どの組織でGUSが発現しているのかを知る為に,組織化学的観察を行ったところ植物全体を通して,維管束組織のみが青い染色を示した。従って,rolC遺伝子は維管束組織で特異的に発現するものと考えられ,矮化や頂芽優勢の現象といった形態変化と深い関係があるものと思われる。さらにタバコで見られた組織特異的発現は,ニンジンやイネなどの他の植物においても同様に確認された。この事は,本遺伝子の転写制御因子が高等植物に共通に存在する可能性がある。つぎにシス因子を解析する目的でエキソヌクレア-ゼIIIを用いた5'上流からのプロモ-タ-領域の欠損実験を行った。その結果,エンハンサ-コア-を含まない約-231bpまでの欠損変異体では,プロモ-タ-活性は,-860bpのものの20%以下であったが,組織特異的発現には変わりがなかった。この領域には,CAATboxの近傍に逆向きの反復配列があり,ATに富む配列が存在する。従って,この限られたプロモ-タ-領域の中に,組織特異的発現に関与するシス因子が存在するものと思われる。