果樹の塩ストレス耐性におけるポリアミンの機能解析

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1.Na^+/H^+アンチポーター(NHX)およびsalt overly sensitive 2(SOS2)遺伝子の塩基配列情報を基にプライマーを設計して、培養しているリンゴからRT-PCRにより本遺伝子の断片をクローニングすることに成功した。スペルミジン合成酵素(SPDS)遺伝子の導入により塩ストレスに強くなっているセイヨウナシ組換え体と非組換え体におけるNHXとSOS2遺伝子の発現解析を行ったが有意な発現の差異は認められなかった。そこで、セイヨウナシ組換え体においてはどのような遺伝子が特異的に誘導されているかを明らかにするために、非組換え体との間でサブトラクション法を実施し、機能の不明な遺伝子3種類、ストレス関係の遺伝子2種類、ribosomal protein geneの計6種類の遺伝子を単離することに成功した。今後はこれら遺伝子の発現解析をストレス処理したセイヨウナシで行う予定である。2.上記実験と平行して、リンゴ果実におけるエチレンとポリアミンの関係を調査した。昨年度はエチレンシグナル伝達阻害剤である1-メチルシクロプロペン(1-MCP)を処理してエチレン生合成を遮断した時の果実の日持ち性、エチレンおよびポリアミン生合成系酵素遺伝子の発現解析、酵素活性を解析したが、明確なポリアミンとエチレンの生合成経路の競合関係を示す結果は得られなかった。今年度はさらに拮抗関係の有無を確認するために、SAM脱炭酸酵素の阻害剤であるメチルグリオキサルビス(グアニルヒドラゾン)(MGBG)を用いて、ポリアミン生合成経路を遮断した時の果実の日持ち性、エチレン生成、ポリアミン代謝経路の変化について解析した。処理果実ではエチレン生成の促進と、プトレシン、スペルミジン含有量の増加が認められたが、これら変化は一過的であった。そのため、MGBGによりポリアミン合成系を阻害した時、エチレン合成系と拮抗関係が一過的に認めらるものの、恐らくはホメオスタシスの作用により、ポリアミン含有量、エチレン生成量ともに定常状態に徐々に戻ると考えられた。