形質転換と大量集積

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本研究計画の目標は、(1)植物の生産する有用物質大量集積を担っている遺伝子発現様式を、トランスジェニック植物を用いて解明すること、(2)有用物質を生産している培養系を用いて、その鍵となっている新しい遺伝子をクロ-ン化すること、さらにこれらを統一し最終的に有用物質大量集積の方途を探ることである。本年度は、以下のような成果を挙げた。(1)Tiプラスミドベクタ-からのTーDNA転移頻度を決定しているvir遺伝子の発現を、植物細胞壁多糖の構成糖が著しく促進することを見いだした。また、植物染色体へのTーDNAの組み込みに関与していると思われる染色体上の塩基配列を見つけた。(2)植物ヒストン遺伝子の転写因子のHBP1ーa,HBP1ーbの構造を明らかにした。(3)物質の輸送に関与している師部組織特異的に発現しているrolC遺伝子のプロモ-タ-を解析し、そのcis領域を同定した。(4)酵母細胞中で窒素除去に応答するシロイヌナズナDNA断片を単離し、植物に再導入したところ、植物中でも窒素除去に応答することがわかった。(5)ショ糖で発現が誘導される貯蔵タンパク質スポラミン遺伝子のプロモ-タ-のcis領域を決定した。スポラミンと同様,塊根で発現しているβーアミラ-ゼ遺伝子もショ糖で誘導されること、さらにこれら二つの遺伝子のプロモ-タ-領域に共通に結合するタンパク質因子を見つけた。(6)ベルベリン生合成の律速酵素段階を特定するとともに二つのメチルトランスフェラ-ゼを単一に精製した。(7)培養細胞系を用いてシコニン生合成の内在性誘導物質、及びベルベリンの生成と分泌に要する時間等を解明した。(8)苗条原基からリピッドボディの単離を可能にし、また苗条原基に遺伝子を導入する方法を検討した。(9)薬用植物への遺伝子導入系を確率し、実際にマウスのチトクロ-ムPー450遺伝子を導入した植物を作製した。(10)ブドウ培養細胞のケルセチン配糖化酵素の精製を行い、その細胞内局在部位を調べた。以上の研究を遂行するために、計画通り設備備品を購入した。