イネの成長、開花、ストレス応答におけるジャスモン酸を介した光シグナル伝達系の役割

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光照射下で幼葉鞘が徒長するcpm1突然変異体の原因遺伝子であるAllene oxide synthase(AOS)をコードする遺伝子について、そのタンパク機能を調べるために大腸菌でタンパクを発現させ酵素活性を調べた。正常なOsAOS1はAOS活性を持つが、HPL活性は持たないことが明らかになった。また、cpm1突然変異体で起こっている点突然変異を挿入したOsAOS1タンパクでは、ほとんどAOS活性が検出されなかった。この結果から、cpm1変異体では内生JA量が正常に合成されない可能性が考えられた。昨年度行った内生ジャスモン酸(JA)量の測定方法の精度を上げ、LC-MS/MSを用いて内生JA量を測定した。野生型では傷害により一過的にJA量が上昇し、赤色光照射により持続的に上昇した。一方、cpm1変異体ではどちらの処理にもほとんど反応しなかった。cpm1突然変異体を用いた解析結果は、傷害応答に関与するJAシグナル系が光形態形成にも働いていることを示している。このことをより明確にするために、マイクロアレイを用いた解析を行った。傷害応答性の遺伝子は一過的に発現するものが多く、赤色光に応答する遺伝子は、時間が経過してから応答するものが半分以上を占めていた。傷害応答性遺伝子の約半分が、赤色光にも応答することが明らかになった。cpm1変異体と同様な表現型を示す突然変異体cpm2のマップベースクローニングを継続し、変異の候補領域が約3000kbまで狭められた。その領域にJA生合成酵素の1つであるAllene oxide cyclase(AOC)をコードする遺伝子が含まれていた。この遺伝子の配列について野生型とcpm2変異体を比較すると、変異体では11bpの欠失が起こっていることが分かった。