シロイヌナズナ等における乾燥等の環境ストレス応答及び耐性の分子機構の解明

• 課題番号: 2004005435
• 研究機関名: 国際農林水産業研究センター
• 研究分担: 国際農林水産業研究センター 生物資源部
• 協力分担関係: 産業技術総合研究所
• 研究期間: 継続2001～2005
• 年度: 2004
• 摘要: 転写因子DREBを中心として関連遺伝子の発現解析を進め、乾燥、低温等の環境ストレス耐性が発現するメカニズムを明らかにした。DREB1A の標的遺伝子のひとつであるオリゴ糖合成遺伝子のプロモーター解析により乾燥状態での発現抑制に関与する領域を特定した。DREB1D の過剰発現個体のマイクロアレイ解析により標的遺伝子群を60 以上同定し、それらのプロモーター領域にシス因子DRE を持たないものもあり、DREB1 遺伝子ファミリーは環境ストレス耐性以外の機能を有する可能性が示唆された。DREB1 の標的遺伝子群の中の転写抑制に関わる転写因子STZ を高発現させると乾燥ストレス耐性が向上することを明らかにした。別の転写因子であるDREB2 をタンパク修飾により活性化させる領域を特定し、活性型のDREB2 の過剰発現では、低温耐性程度は向上しないが、高いレベルの乾燥耐性を示すことを明らかにした。さらに、植物ホルモンアブシジン酸(ABA)に応答性の転写因子AREB1 の発現機構の解明により、この転写因子は栄養生長期のストレス条件下で、rd29 (LEA タンパク合成)等の遺伝子発現に関与することが明らかとなり、AREB1 のリン酸化による活性化にプロテインキナーゼSNRK2が関与する可能性が高いことが明らかになった。このようにDREBの発現解析により着実に成果を挙げており、これらの成果のうち、高レベルの乾燥ストレス耐性の付与に有効な活性型DREB2 および新規有用遺伝子について、特許協力条約(PCT)による特許出願を行った。
• カテゴリ: 遺伝資源 乾燥 耐寒性