ホウライシダフィトクロム3の情報伝達機構の解明

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ホウライシダフィトクロム3(phy3)は、フィトクロムとフォトトロピンの構造を併せ持つキメラ光受容体であり、ホウライシダにおいて赤色光依存の光屈性・葉緑体光定位運動に機能している。本研究課題は、phy3の未知の機能と次段階への情報伝達機構の解明を目的としている。本年度は、ホウライシダにおける青色光依存の光屈性・葉緑体光定位運動に対するphy3の機能を解析するため、これらの反応にphy3と重複して機能していると推測されるフォトトロピンとphy3の多重突然変異体の単離を試みた。その初段階として、ホウライシダフォトトロピン2(phot2)欠損突然変異株に対して突然変異誘導処理を行い、赤色光依存の光屈性・葉緑体光定位運動を欠損する突然変異体を選抜することで、5系統のPHOT2PHY3二重突然変異株候補系統を得ることができた。それらの系統の遺伝子型角解析を進めるとともに、その前葉体細胞に、PHY3遺伝子あるいはPHY3-GFP融合遺伝子を導入して一過的に発現させることで、欠損した葉緑体光定位運動が相補されるか否か解析を行った。その結果phy3は、今まで知られていた赤色光依存の葉緑体集合反応だけではなく、青色光依存の葉緑体逃避反応にも機能していることが示唆された。さらに、野生型ホウライシダ前葉体細胞における微光束照射装置を用いた葉緑体光定位運動の解析から、現在までに報告例のない、遠赤色光照射によって誘導される葉緑体集合反応の存在の可能性を見いだした。