脂肪酸不飽和度の改変による高等植物低温耐性の制御

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高等植物の膜脂質の脂肪酸は、低温感受性に大きく関わっていると考えられている。本研究で用いられたアラビドプシス葉緑体omega-3脂肪酸不飽和化酵素は、植物の葉組織において膜脂質脂肪酸の多不飽和化に主要な役割を担っていると考えられる。この酵素の遺伝子(fad7)は、最近研究代表者の所属する研究グループにおいてクロモソームウォーキングの手法により初めて単離されたものである(lba et al.,1993)。本研究ではfad7遺伝子を35Sプロモーターの下流に接続し、バイナリベクターに組み込んだものをアグロバクテリウム ツメファシエンスを介してタバコへ導入した。fad7遺伝子が過剰発現したタバコでは、葉組織でのトリエン脂肪酸(c16:3+c18:3)含量は野生株と比較して約10%増加していた。この形質転換タバコを光照射下で7日間、1。Cにさらした後、引き続き25。C、5日間生育させたところ、野生株で見られた低温による葉の成長阻害が緩和され、低温処理していない状態の葉と同様の成長を示した。低温処理による葉の白化現象を示す個体の割合も形質転換タバコでは野生株と比較して減少した。これらの低温傷害は若い葉組織において特徴的に生じた。実際に若い葉では多不飽和脂肪酸含量は成熟した葉と比較して少ないが、形質転換タバコではこの若い時期の葉でも脂肪酸の不飽和度が高い。以上の結果からトリエン脂肪酸含量を増加させることにより高等植物の低温耐性能力を向上させることができることが、本研究(Kodama et al.,inpress)により初めて明らかになった。