イネのピリミジン二量体光回復酵素の遺伝的変異による構造変化と紫外線感受性

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(1)イネのUVB感受性とCPD光回復酵素遺伝子の構造的変異、酵素特性についてUVB感受性のことなる日本型イネ17品種を材料に、UVB感受性とCPD光回復酵素遺伝子の配列、およびその酵素活性を比較した結果、(1)CPD光回復酵素の遺伝子型は126番目がGln(ササ型)とArg(農林型)の2つの型(他のアミノ酸配列は同じ)に分けられ、ササ型は酵素活性が高く、一方農林型の活性はササ型と比較して低いこと、(2)ササ型の遺伝子を有する品種はUVB抵抗性が高いことがわかり、少なくとも1塩基の変異(377番目)による126番目のアミノ酸変異が、日本型イネ品種のUVB抵抗性を決定することを明らかにした(Teranishi et al.2004)。また、UVB感受性の異なるインド型品種を材料に同様の研究を展開した結果、(1)日本型品種よりもさらに感受性を示す品種は、126番目がArgで、かつ296番目がHisであること、(2)この2つの変異は、基質であるCPDへの結合能低下させることを見出した。さらにUVB感受性の異なる日本型、インド型の後代世代を用いたQTL解析から、これらの変異がUVB感受性を決定する主要因であることを実証した(Hidema et al.2005)。(2)光回復酵素遺伝子組換え体イネを用いた、光回復酵素とUVB感受性に関する研究イネ・ササニシキの光回復酵素遺伝子をササニシキ、および農林1号に1コピー導入した形質転換体、および数コピー導入した過剰発現組換え体、ならびにアンチセンスイネを各々数系統作成し、T2、T3種子を獲得した。現在、これら組換え体のUVB感受性試験、発現量・酵素活性解析を行っている。