グリシンベタイン蓄積型イネ科植物の耐塩性発現機構

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グリシンベタイン(以下ベタイン)は、乾燥や高塩条件下で植物が耐性を獲得するのに必要な浸透調節物質である。本研究では、ベタイン蓄積型植物を育成することおよび植物におけるベタインアルデヒド脱水素酵素(BADH)遺伝子の発現機構を明らかにすることを目標にした。まず、イネ科植物グリーンパニックと、我々によって得られたソルガムBADH1cDNA (pAW9, Plant Physiol.110, 1301, 1996)との相同性を確認した後、グリーンパニックにおけるBADH遺伝子の解析に用いた。グリーンパニックに100mMNaClで塩ストレス処理を行い、葉身と根におけるBADHmRNAの発現を解析した。その結果、葉身、根とも塩ストレスによりBADHmRNAの発現が認められた。葉身におけるBADH遺伝子の発現は、膨圧の変動と密接に関連していた。ソルガムを圃場栽培しソルガム蓄積型系統の育成を行った。ソルガム20品種を圃場で栽培し、葉身のベタイン濃度を測定し、ベタインを蓄積する品種の選抜を行った。ベタインを蓄積する品種としない品種を交配し、F1品種を育成し、さらにF1より純系を育成してF2個体を得た。現在これらの系統を圃場栽培し、葉身のベタイン濃度を測定することによってベタイン蓄積型品種の選抜を行っている。その結果、両親に比べてベタイン濃度が数10倍高い系統が得られつつあり、来年以降F3を育成すると共に、この品種を使って乾燥耐性や耐塩性を検討していくことにしている。