形質転換手法による植物の器官分化に関与する遺伝子の単離と解析

植物の器官は分裂組織の分化の結果として形成される。本研究では発現レベルが低いが花序・花分裂組織特異的発現を示す遺伝子をアラビドプシスから網羅的に単離し、植物へ再導入し表現型の変化を見ることを中心に解析し、分裂組織の分化開始を制御する機構について、分子レベルで明らかにすることをめざした。重複を避け効率よくスクリーニングを行うため、栄養生長期のアラビドプシス地上部由来および第5ステージまでの花序・花分裂組織由来のcDNAを合成し、均一化操作を加え、各均一化cDNAライブラリーを作成した。栄養生長期の均一化操作を加えていないcDNA、栄養成長期の均一化cDNAおよび花序由来の均一化操作を加えていないcDNAをプローブとして用いて、花序由来の均一化cDNAライブラリーに対して、ディファレンシャル法による選抜、分類を行い、花序の低発現クローン400個を得た。cDNAの部分的な塩基配列の決定、相同性解析を行った。なかにはタンパク質リン酸化酵素、転写因子のモチーフを持つタンパク質や細胞周期制御に関与すると思われるものなどが存在した。また花序特異的な高発現を起こすプロモーターを得て、本研究に利用するため、花序特異的に特に高発現している遺伝子を探索した。その中から花序分裂組織特異的に発現、あるいは高発現しているものを選び出した。花分裂組織に高発現していると思われる遺伝子のmRNA産物はEndoxyloglucan transferaseと相同性を示す茎頂特異的アイソザイムであると推察される。in situハイブリダイゼーションにより花序分裂組織で強い発現が見られ、細胞壁構築の観点からも興味深い。また花分裂組織特異的に発現していると思われた遺伝子の産物は新規なロイシンリッチリピートをもつ受容体キナーゼ(RLK)であった。

植物の器官は分裂組織の分化の結果として形成される。本研究では発現レベルが低いが花序・花分裂組織特異的発現を示す遺伝子をアラビドプシスから網羅的に単離し、植物へ再導入し表現型の変化を見ることを中心に解析し、分裂組織の分化開始を制御する機構について、分子レベルで明らかにすることをめざした。重複を避け効率よくスクリーニングを行うため、栄養生長期のアラビドプシス地上部由来および第5ステージまでの花序・花分裂組織由来のcDNAを合成し、均一化操作を加え、各均一化cDNAライブラリーを作成した。栄養生長期の均一化操作を加えていないcDNA、栄養成長期の均一化cDNAおよび花序由来の均一化操作を加えていないcDNAをプローブとして用いて、花序由来の均一化cDNAライブラリーに対して、ディファレンシャル法による選抜、分類を行い、花序の低発現クローン400個を得た。cDNAの部分的な塩基配列の決定、相同性解析を行った。なかにはタンパク質リン酸化酵素、転写因子のモチーフを持つタンパク質や細胞周期制御に関与すると思われるものなどが存在した。また花序特異的な高発現を起こすプロモーターを得て、本研究に利用するため、花序特異的に特に高発現している遺伝子を探索した。その中から花序分裂組織特異的に発現、あるいは高発現しているものを選び出した。花分裂組織に高発現していると思われる遺伝子のmRNA産物はEndoxyloglucan transferaseと相同性を示す茎頂特異的アイソザイムであると推察される。in situハイブリダイゼーションにより花序分裂組織で強い発現が見られ、細胞壁構築の観点からも興味深い。また花分裂組織特異的に発現していると思われた遺伝子の産物は新規なロイシンリッチリピートをもつ受容体キナーゼ(RLK)であった。