超広視野Ca2+イメージングを利用した植物の匂い感受機構の解明

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モデル植物であるシロイヌナズナは特定の緑の香り成分に曝露されると迅速にカルシウムシグナルを発生させる。本研究はシロイヌナズナにおける緑の香り受容システムを分子レベルで理解することを目的とし、本年度は当該シグナルの発生に関与することが想定されるカルシウムチャネルの単離を目指した。候補遺伝子が欠損したT-DNA挿入株をABRCから入手し、カルシウムバイオセンサーGCaMP3を恒常的に発現させた植物個体を作成した。その後、緑の香り誘導性カルシウムシグナルを解析することで候補因子のスクリーニング解析を行った。野生株と比較し、カルシウムシグナルが減衰したラインを複数種単離したものの、シグナルが完全に消失するには至らず、現在CRISPR-Cas9システムを利用した多重変異体の作成に取り組んでいる。これに加えて、本研究ではエチルメタンスルホン酸を利用した変異原処理をGCaMP3発現シロイヌナズナ種子に行い、超広視野カルシウムイメージングシステムを利用することで、大規模スクリーニングを実施している。その結果、緑の香り誘導性カルシウムシグナルが変化した個体の選抜に成功している。加えてこれらの変異体では緑の香りによって誘導される防御遺伝子の発現レベルが野生株と比較し低下していた。今後は全ゲノムシークエンスを用いて選抜ライン内の変異箇所を特定し、さらに原因遺伝子の特定を目指す。加えて当該遺伝子のT-DNA挿入株をABRCから入手し緑の香り応答性を評価する予定である。