植物微生物間相互作用における環状トリテルペノイド生合成酵素の役割

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高等植物は、生存に必須なステロールを含む、多様な環状トリテルペノイドを生成する。その中には薬理活性、アレロパシー活性を示すものが含まれ、植物の成長・分化、根圏微生物との相互作用への関与も期待されている。今回、環状トリテルペノイドの植物生理学的な役割の解明のため、ミヤコグサより単離した3種のオキシドスクアレン閉環酵素(OSC)(β-amyrin合成酵素、lupeol合成酵素、cycloartenol合成酵素)cDNAを用いた形質転換ミヤコグサを作出した。RT-PCRを行った結果、それぞれ5-10の形質転換体ラインの構築が確認できた。特に根粒菌との相互作用への影響が期待されるβ-amyrin合成酵素過剰発現体は、T1個体を用い、フローサイトメトリー、RT-PCRによる2倍体形質転換体選抜を行った。現在、無菌播種したT2個体に根粒菌接種実験を行っている。一方、ミヤコグサOSC遺伝子解析の過程で、真核生物ステロール生合成の常識を覆し、植物のlanosterol合成酵素(LAS)の存在を比較ゲノム学的手法にて初めて明らかにした。シロイヌナズナ、オタネニンジンでもLASが同定され、双子葉植物一般にLASが存在すると考えられる。LASはナス科植物が生成し、抗菌、毒性を持つステロイドアルカロイドサポニンといつた生態生理活性物質の生成への関与が期待される。今回、LAS過剰発現、発現抑制形質転換トマト作成用ベクターを構築した。LAS過剰発現ベクターは、ミヤコグサLAScDNAを用いて構築した。発現抑制には、トマトESTデータベースより見いだしたLASの部分長cDNA(120bp)を、トマト(マイクロトム)未成熟果実よりRT-PCRにより増幅してpGWB80に導入しRNAi用ベクターとした。作成したベクターはAgrobacterium tumefaciensに導入した。