形態形成等成長・分化の特性解明と関連遺伝子の単離及び機能解明

• 課題番号: 2001001167
• 研究機関名: 独立行政法人森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所 生物工学研究領域 分子生物; 森林総合研究所 生物工学研究領域 形質転換; 森林総合研究所 きのこ微生物 きのこ
• 研究期間: 新規2001～2005
• 年度: 2001
• 摘要: １．当年度の研究目的 林木の成長に及ぼす植物ホルモンの役割について解析する。また、花粉タンパク質遺伝子、細胞の増殖や分化に関連する遺伝子、光合成器官や生殖器官の分化・発達、心材化や休眠誘導に関連する遺伝子、外生菌根共生体の形成や分化に関連する遺伝子等の単離を進める。さらに、ポプラの形質転換効率の向上を目指し、遺伝子組換え技術の改善を進める。 ２．当年度の試験研究方法と成果 １）ポプラの成長に及ぼすジベレリン（ＧＡ）の影響 " ポプラをGA3(0,15,45,150μM)で処理すると、シュートの伸長速度、地上部の乾燥重量は処理濃度に依存して増加し、根の乾燥重量は減少した。また、節の数もGA3処理により増加した。GA3処理後の葉の形態異常は全く観察されなかった。GA3処理により細胞壁成分の構成糖含量やリグニン含量も変化しなかった。シュートの組織構造の変化を解析すると、垂直方向の細胞は高濃度のGA3処理で伸長し、横断面の細胞のサイズは変化しないものの、細胞数は増加した。GA3処理後の内生ジベレリン量の変化を調べると、GA3は処理濃度に応じて増加するものの、GA1, GA4, GA5, GA9及びGA20は減少した。以上のように、GA3処理はポプラのバイオマス生産を促進させた。一方、ポプラに対してガンマ線照射(100Gy/20h)すると、照射個体では完全に成長が停止したが、枯死することはなかった。" ２）花粉タンパク質遺伝子の単離 " スギのアレルゲンCry j 1に相当するcDNAクローンを2種類、Cry j 2と相同なcDNAクローン3種類を新たに単離した。また、ビャクシンのアレルゲンJun a 3と相同性を示すcDNAクローン(Cry j 3)を3種類単離した。さらに、花粉cDNAライブラリーから、タンパク質全長の情報（cyclophylin,p23 co-chaperone, ribonuclease?,glycine-rich RNA binding protein, histone H1, L-ascorbate peroxidase, elongation factor 1-β等）を含むと考えられるcDNAクローンを12種類単離した。現在、Cry j 3のcDNAクローンを用い、組換えタンパク質を作製し、アレルゲン活性を持つのか調べている。" ３）遺伝子の発現調節機能の解明に必要な遺伝子組換え技術の高度化 ポプラの形質転換効率を向上させるため、アグロバクテリウムの菌株と感染効率の関係を調べた。ノパリンタイプのGV3101(pMP90)株が最も感染効率が高かった。また、サクシナモピンタイプのEHA101(pEHA101)株は、抗生物質フリーの培地で培養した場合に高い頻度でベクターを脱落させた。そこで、Pseudomonas用のpVS1オリジンをバイナリーベクターの複製開始点に挿入すると、pBI系のバイナリーベクターよりも安定に保持された。さらに、ハイグロマイシンやカナマイシン等選抜薬剤の有効性についても解析した。 ４）新たな遺伝子の単離及び機能解明のための諸条件の検討 細胞の増殖や分化に関連する遺伝子、光合成器官や生殖器官の分化・発達及び心材化に関連する遺伝子、休眠誘導に関連する遺伝子、外性菌根共生体の形成や分化に関連する遺伝子の単離を進めるため、研究材料の生育条件の検討や組織化学的観察、モデル実験系の設定等予備実験を行った。
• カテゴリ: 乾燥 薬剤