トランスポゾン・タギングによる発芽関連遺伝子の探索と解析

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発芽は栄養成長期の器官形成における重要なステップである。発芽時に、イネでは植物ホルモン・ジベレリン(GA)が重要な役割を担い、胚乳貯蔵物質の分解酵素の合成・分泌、芽・根の伸長および葉の展開を促進する。本研究では、トランスポゾン・タギングによりイネにおけるGA情報伝達系の調節因子を含む発芽関連遺伝子の変異体をスクリーニングした。(1) アラビドプシス等で知られるGA情報伝達系に関わる調節遺伝因子の既知配列に基づき、イネにおける相同配列またはイネの遺伝子配列をデータベースから得てプライマーを設計した。これらのプライマーを用いて、Acの高頻度転移系統から得た9594個体のプールDNAをテンプレートにPCRを行い、遺伝子の破壊株を探索したが、現在のところまだ見つかっていない。(2) Acが転移あるいは分離によって除かれてもGA応答性の変異を示す変異体を選抜した。これらの変異体ではRAmylA/GUS遺伝子の発現はほぼ正常であったが、胚乳の糖化が全く起こらないか、遅延していた。これらの変異体の胚から誘導したカルスを用いて、RAmylAがコードするaアミラーゼアイソフォームA+Bの翻訳、分泌制御に関わる生化学的な解析を行った。aアミラーゼはGAのシグナルにより細胞内に流入したCa^<2+>によって、翻訳・分泌レベルにおいて制御が行われる事が知られている。そこで、Ca^<2+>ポンプ、Ca^<2+>チャネル、PLC、ER-ATPase、CaM等の阻害剤を用いてaアミラーゼの翻訳、分泌量の増減を調べた。その結果、これらの変異体ではCa^<2+>ポンプ、PLC、ER-ATPaseは正常に働いているが、Ca^<2+>チャネルかまたはCaMについて、異常が起きている可能性が示唆された。