栄養器官のデンプン合成制御による次世代型作物の作出に向けた分子基盤の確立

CO2 Responsive CCT Protein (CRCT) はイネの葉鞘・稈における澱粉生合成転写制御因子である．本研究の目的はCRCTの分子機構の解明とCRCTを利用した作物の改良である.研究A.「CRCTの分子機能解析」 研究計画を変更しCRCTタンパク質の安定性を解析したところ，CRCTはタンパク質抽出液中で瞬時に分解された．そこでCRCTが分解されない条件検討を行いゲルろ過クロマトグラフィー法によりCRCTが生体内で複合体を形成していることを解明した．CRCTは主に葉鞘の維管束で発現するが，葉鞘の柔細胞の澱粉生合成を制御する．そこで澱粉生合成関連遺伝子の発現の組織特異性をプロモーター::GUS形質転換イネを作出して解析した．しかし，澱粉生合成関連遺伝子は維管束のみならず他の組織でも発現し，CRCTの発現パターンと一致しなかった．研究B.「稲わらのデンプン蓄積量の品種間差」 栽培イネ品種の稲わらの澱粉含量には品種間差がある．そこでCRCTと稲わらの澱粉含量の品種間差の関係を解析した．栄養生長期，出穂後0, 10, 20日目の葉鞘を用いてCRCTの発現量と澱粉生合成関係遺伝子の発現量や澱粉含量との関係を解析したところ，多くの澱粉合成関連遺伝子の発現量とCRCTの発現量に全生育期間を通して高い相関が認められた．CRCTの発現量と葉鞘の澱粉含量には明確な相関は認められなかった．また，解析に用いたイネ品種のCRCTのプロモーター領域約2 kbの遺伝子配列を解析したところ，品種による違いは認められなかった．研究C.「CRCTオーソログの機能解析」 ジャガイモオーソログ遺伝子StCRCTの発現解析を行ったところ，StCRCTは澱粉生合成や塊茎形成が促進される場合，発現量が増加することがわかった．また，形質転換ジャガイモの作出には至らなかった．

CO2 Responsive CCT Protein (CRCT) はイネの葉鞘・稈における澱粉生合成転写制御因子である．本研究の目的はCRCTの分子機構の解明とCRCTを利用した作物の改良である.研究A.「CRCTの分子機能解析」 研究計画を変更しCRCTタンパク質の安定性を解析したところ，CRCTはタンパク質抽出液中で瞬時に分解された．そこでCRCTが分解されない条件検討を行いゲルろ過クロマトグラフィー法によりCRCTが生体内で複合体を形成していることを解明した．CRCTは主に葉鞘の維管束で発現するが，葉鞘の柔細胞の澱粉生合成を制御する．そこで澱粉生合成関連遺伝子の発現の組織特異性をプロモーター::GUS形質転換イネを作出して解析した．しかし，澱粉生合成関連遺伝子は維管束のみならず他の組織でも発現し，CRCTの発現パターンと一致しなかった．研究B.「稲わらのデンプン蓄積量の品種間差」 栽培イネ品種の稲わらの澱粉含量には品種間差がある．そこでCRCTと稲わらの澱粉含量の品種間差の関係を解析した．栄養生長期，出穂後0, 10, 20日目の葉鞘を用いてCRCTの発現量と澱粉生合成関係遺伝子の発現量や澱粉含量との関係を解析したところ，多くの澱粉合成関連遺伝子の発現量とCRCTの発現量に全生育期間を通して高い相関が認められた．CRCTの発現量と葉鞘の澱粉含量には明確な相関は認められなかった．また，解析に用いたイネ品種のCRCTのプロモーター領域約2 kbの遺伝子配列を解析したところ，品種による違いは認められなかった．研究C.「CRCTオーソログの機能解析」 ジャガイモオーソログ遺伝子StCRCTの発現解析を行ったところ，StCRCTは澱粉生合成や塊茎形成が促進される場合，発現量が増加することがわかった．また，形質転換ジャガイモの作出には至らなかった．