イネ離層組織の形成・崩壊過程の形態学的ならびに生理・生化学的解析

1.日本水稲品種農林29号とその脱粒性準同質遺伝子系統を用い、代表的なイネの脱粒性遺伝子であるsh-2の形質発現を調べた。その結果、この脱粒性遺伝子は幼穂の生殖細胞形成期に発現し、籾の護穎基部に離層を形成させることが明らかになった。離層組織の細胞は、出穂期にはほぼ細胞伸長を終了していたが、しかし実際に籾が穂から脱落し始めるのは出穂約3週間後であった。この脱落開始には籾の成熟が密接に関連し、登熟によって発芽能力を獲得した種子が脱落し、未熟な種子は脱粒しにくい傾向がみられた。2.農林29号と同質遺伝子系統の護穎基部からタクパク質を抽出し、二次元電気泳動法を用いて泳動像の差異を比較した。出穂期には泳動像に差は認められなかったが、出穂後10日目では2つのスポットに違いが認められた。このタクパク質は、等電点がp15.3で、分子量は42.3KDaと25.0KDaであった。3.日本産ならびに外国産のイネ6品種を用い、離層組織の崩壊に関与すると考えられた細胞壁分解酵素であるセルラーゼとペクチナーゼの活性を調査した。その結果、イネの小枝梗でのセルラーゼに関しては、大きな品種間差がみられ、活性の最も低い品種と高い品種の間には6倍以上の差異があった。一方、ペクチナーゼは品種間差が認められたが、セルラーゼと比較してその差異は小さく、また活性が著しく低く検出できない品種もあった。4.本研究によって、イネの脱粒には離層組織の形成の他に、籾の登熟に伴う生理・生化学的変化が重要な役割を果すことが推察された。今後、今回特定された要因と脱粒との関係を明らかにする予定である。

1.日本水稲品種農林29号とその脱粒性準同質遺伝子系統を用い、代表的なイネの脱粒性遺伝子であるsh-2の形質発現を調べた。その結果、この脱粒性遺伝子は幼穂の生殖細胞形成期に発現し、籾の護穎基部に離層を形成させることが明らかになった。離層組織の細胞は、出穂期にはほぼ細胞伸長を終了していたが、しかし実際に籾が穂から脱落し始めるのは出穂約3週間後であった。この脱落開始には籾の成熟が密接に関連し、登熟によって発芽能力を獲得した種子が脱落し、未熟な種子は脱粒しにくい傾向がみられた。2.農林29号と同質遺伝子系統の護穎基部からタクパク質を抽出し、二次元電気泳動法を用いて泳動像の差異を比較した。出穂期には泳動像に差は認められなかったが、出穂後10日目では2つのスポットに違いが認められた。このタクパク質は、等電点がp15.3で、分子量は42.3KDaと25.0KDaであった。3.日本産ならびに外国産のイネ6品種を用い、離層組織の崩壊に関与すると考えられた細胞壁分解酵素であるセルラーゼとペクチナーゼの活性を調査した。その結果、イネの小枝梗でのセルラーゼに関しては、大きな品種間差がみられ、活性の最も低い品種と高い品種の間には6倍以上の差異があった。一方、ペクチナーゼは品種間差が認められたが、セルラーゼと比較してその差異は小さく、また活性が著しく低く検出できない品種もあった。4.本研究によって、イネの脱粒には離層組織の形成の他に、籾の登熟に伴う生理・生化学的変化が重要な役割を果すことが推察された。今後、今回特定された要因と脱粒との関係を明らかにする予定である。