オーキシン非要求性変異体(タバコ)より得られたAXI159遺伝子の解析

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AXI(auxin independent growth)159遺伝子は,細胞中で過剰に発現させることにより,その細胞にオーキシン非要求生を付与することができる。現在まで,AXI遺伝子と相同性を示す遺伝子が,タバコ以外にもシロイヌナズナ,イネ,ダイズにも存在することが確認されているが,それ以外の遺伝子との相同性は低く,機能を推定するには至っていない。本年度は,ダイズ,イネよりのAXIcDNA単離と得られた遺伝子断片がAXI159遺伝子と同じ活性を示すかどうかを明らかにすることを中心に実験を進めた。1.AXIcDNAの単離ダイズ,イネのゲノミッククローンよりAXI遺伝子のエクソン部分にあたる配列を決定し,RACE(rapid amplification of cDNA ends)法のためのプライマーを合成した。それぞれの植物の根端より抽出したmRNAを鋳型にして,cDNAを合成した後,PCR法によりcDNAの5'および3'末端部分を増幅した。ダイズに関しては,完全長に近いと推定されるcDNA断片を得ることに成功したが,未だにイネより断片を得るには至っていない。ダイズより得られた断片は,約1300bpであり,タバコAXIの5'側が抜けていた。全体のホモロジーは75%程度であるが,部分的には90%を越えるホモロジー領域が認められた。また,遺伝子中央付近に存在する親水性部分は非常によく保存されていた。2.ダイズAXI遺伝子は,タバコプロトプラストにオーキシン非要求性を付与するか。得られたダイズAXIcDNAを発現ペクターであるpRT101(プロモーターはCaMV35SRNAプロモーター)に挿入した。タバコ(SR1)の葉肉プロトプラストにPEG法によりプラスミドを導入し,3日間暗所で培養した後,プロトプラスの分裂状況を観察した。3回の実験の何れにおいても,プロトプラストは,オーキシン非要求性を示した。このことは,得られたダイスAXIcDNAもタバコAXI遺伝子と同様の機能を有しており,オーキシン非要求性に関与する遺伝子であることを示している。タバコAXI遺伝子に於ては,c末側の100アミノ酸を欠いた場合でも活性を有していることが確認されており,今回の実験と合わせて考えると,遺伝子中央付近の約300アミノ酸配列が,オーキシン非要求性活性に重要な働きをしていることが推定された。