ウリ科植物の雌雄性決定の分子機構の解析

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ウリ科の花の雌雄性の決定は、遺伝的な背景のもと、生理条件、環境条件等の要因によって調節されることが知られるが、その分子機構はほとんど明らかではない。申請者は環境条件の中で主導的な役割を担う日長の感受に関する分子機構の解明を試みた。ウリ科で最も遺伝学と生理学の研究が進んでいるキュウリの花の雌雄性の決定には、日長の変化に呼応して葉で生産される未同定の花成誘導物質に類似した物質の雌雄性決定への関与が示唆されており、ウリ科に特有な雌雄性の決定機構が推定されている。申請者は日長条件の変化に呼応して発現が変化する遺伝子を単離し、日長感受の分子機構の解明の糸口を作ることを本年度の目的とした。そのためにまず、最も鋭敏な短日植物であるアサガオの子葉から短日処理中にmRNA量が変動する遺伝子(GLP;germin-like protein)を単離し、その短日性花成誘導機構への関与の可能性を研究した(Onoet al.1996)。さらに、このGLP遺伝子のキュウリにおける相同遺伝子を単離してその発現様式を日長反応性の異なるキュウリの古典的品種(農水省遺伝資源番号36028および36077)を用いて調べた。その結果、GCP遺伝子は、キュウリの品種の日長反応性を反映した発現様式を示すことが明らかとなった(投稿準備中)。日長反応性と一致する発現様式を示す遺伝子はこれまで報告が無く、生物界全体でも最初の例と思われる。最近、GLP遺伝子は高等植物に広く存在することが明らかとなった(投稿準備中)。一方、その機能の解明が今後の重要な課題として残された。今後はGLP遺伝子を中心に日長反応性に関連する遺伝子発現の調節機構を調べ、光周性の花成誘導機構と雌雄性決定の分子機構の解明にさらに迫りたい。