光形態形成と傷害応答に共通するシグナル伝達系の解明

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私たちのイネとトウモロコシを用いた研究によって、ジャスモン酸は傷害応答だけではなく、少なくともイネ科植物では、光形態形成でも重要な働きをしていることが明らかになってきた。本研究は、両生理現象に共通するシグナル伝達機構を解明する目的で実施された。(1)トウモロコシからクローニングした新規レセプター様キナーゼ遺伝子(WPK1)のイネ・ホモログ(OsWPK1)、およびシロイヌナズナ・ホモログ(AtWPK1、AtWPK2)に関する研究。RNAiによりOsWPK17の発現が低下したイネ形質転換体を作成し、この形質転換体を用いて、OsWPK1の調節を受ける傷害応答遺伝子を検索した。また、シロイヌナズナのWPK1ホモログ(AtWPK1、AtWPK2)のT-DNA挿入系統から劣性ホモ突然変異体を分離し、これらの突然変異体を用いてAtWPK1とAtWPK2の制御を受ける傷害応答遺伝子を検索した。これまでの検索からは、WPK1ホモログの制御を受ける防御遺伝子は明らかにならず、WPK1は特異的な防御反応に関与するレセプター様キナーゼであると考えられた。(2)イネのジャスモン酸生合成酵素突然変異体およびフィトクロム欠損突然変異体を用いた研究。ジャスモン酸生合成酵素AOS1の突然変異体cpm1とフィトクロムA・B欠損突然変異体を用いてイネ・マイクロアレイ解析を行い、傷害に応答するジャスモン酸依存遺伝子の多くはフィトクロムの制御も受けていることを明らかにした。