イネ種子での重複受精と胚乳細胞分化の分子機構

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高等植物における開花後の受精、胚形成、胚乳形成などの器官分化の過程の分子機構を理解する目的で本年度は以下の研究成果を得た。すなわち、各器官または組織特異的に発現する遺伝子の特定を目指した、イネ種子胚、胚乳、アリューロン層を特徴づける遺伝子として以下の遺伝子が利用可能と判明した。(1)胚特異的遺伝子:イネトリプシンインヒビター遺伝子特徴:胚形成と共に発現するが、アリューロン層、胚乳には全く発現しておらず、胚形成のマーカーとして使用可能である。(2)胚乳特異的遺伝子:プロラミン遺伝子、グルテリン遺伝子特徴:非常に強力に胚乳細胞中で発現しており胚乳分化のマーカーとして有用。本年度は特に13Kdプロラミン遺伝子の5'末端上流構造の特徴を明らかにした。(3)アリューロン層特異的遺伝子:グルタレドキシン遺伝子特徴:種子中ではアリューロン層で強く発現していた。この遺伝子は植物では初めて同定されたもので機能の詳細は不明である。核遺伝子構造も本年の研究成果として得られた。アリューロン層分化の指標として有用である。以上の結果に示すように、種子分化を示すマーカー遺伝子のセットを得ることが出来た。