植物の胚形成過程におけるイノシトール高次リン酸化合物の役割

点击翻译按钮获取中文摘要

動物細胞において様々な生理作用を持つイノシトール高次リン酸化合物の植物における機能、特に胚発生における役割を明らかにすることを目的とした。本研究では、酵母のイノシトール高次リン酸合成酵素であるKCS1とVIP1のイネホモログを探索し、その機能を明らかにすることを目指した。1.KCS1ホモログの解析KCS1のイノシトール結合領域のアミノ酸配列に相同性の高い配列を持つイネ遺伝子として、OsIPK2やイノシトール三リン酸キナーゼの一種OsITPKが存在する。酵母のkcs1変異体でこれらイネ遺伝子を発現させたところ、OsITPK-6がKCS1遺伝子の働きを相補することがわかった。OsITPK-6遺伝子の植物での発現を調べたところ、根や葉以外に、登熟中の胚やアリューロン層で発現することがわかった。2.VIP1ホモログの解析酵母のVIP1に相同な配列を持つイネ遺伝子OsVIP1-1とOsVIP1-2の発現パターンを調べたところ、OsVIP-1が種子胚で高い発現を示した。そこで、OsVIP1-1の機能を明らかにするため、OsVIP1-1の過剰発現イネと発現抑制イネを作出したが、表現型に大きな変化は認められなかった。酵母同様、イネでもOsVIP1が各種のストレス応答に関与するかを調べたところ、塩ストレスやリン欠ストレスに対してOsVIP1-2が応答することが明らかとなり、植物においてもストレスに際してOsVIP1が生成するイノシトール高次リン酸が何らかの機能を有している可能性を指摘できた。