高等植物の雌雄性分化における植物ホルモンの作用機作

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昨年度、キュウリ芽生え茎頂部よりクローニングしたACC合成酵素遺伝(CSACSI)について発現解析を行ったところ、CSACSIは雌花発現に関わるACC合成酵素遺伝子をコードしており、雌花発現はCSACSIの発現レベルで制御されている可能性が示唆された。そこで、CSACSIの一次構造を決定するために、ACC合成酵素遺伝子断片の塩基配列を基にPCR primerを合成し混性型キュウリ(品種 王金女神2号)の茎頂部より単離したmRNAを鋳型として、CSACSIの全長鎖cDNAをRACE法により増幅した。RACE法の結果得られたPCR産物はpUCベクターにクローニングした後、その全塩基排列の決定を行った。その結果、この遺伝子は445アミノ酸からなる蛋白質をコードしており、既知のACC合成酵素と高い相同性が見られた。さらに、この遺伝子の推定アミノ酸排列の系統分析の結果、この遺伝子はオーキシン、傷害、追熟誘導性のACC合成酵素のグループとは異なり、ヤエナリのVR-ACS4やVR-ACS5、ポテトのST-ACS2と同じグループに属することが考えられた。現在、CSACSIの雌花発現への関与をより明確にするために、CSACSIのアンチセンス遺伝子を導入するためのベクターを構築し、形質転換植物の選抜を行っている。一方、エチレンにより調節を受ける遺伝子を単離するために、Differential Displayを行った。その結果、エセフォン処理により発現が増加または減少する遺伝子が複数検出された。さらに、これらの遺伝子をクローニングし、ノーザン法により確認した結果、現在までにエセフォン処理により発現が増加するクローンが12クローン、減少するクローンが2クローン得られている。現在、残りのクローンの発現解析を行っており、今後、得られたクローンの塩基配列の決定を行うとともに、センス及びアンチセンス遺伝子を導入した形質転換植物の作出を行い、その機能を解明していきたいと考えている。