コムギ脱共役タンパク質遺伝子導入によるイネへの低温耐性付与

• 担当機関: （独）農業・生物系特定産業技術研究機構 北海道農業研究センター
• 研究期間: 2002～2005
• 研究担当者: 小沢憲二郎; 半田裕一
• 発行年度: 2004
• 要約: コムギ脱共役タンパク質遺伝子(WhUCP)をイネに導入して過剰発現させたイネの幼苗は、過酸化水素水耐性及び、幼苗期低温耐性を示す。
• キーワード: イネ、脱共役タンパク質遺伝子(WhUCP)、WhUCP導入イネ、低温耐性
• 背景・ねらい: 脱共役タンパク質はミトコンドリアタンパク質であり、呼吸系により作られたプロトン濃度勾配をATPを産生せずに解消し（脱共役）、熱を産生させる作用があり、動物では寒冷曝露時の熱産生や肥満等に関わっている。植物においては、ザゼンソウの花での熱産生に関与すると考えられるほか、低温等のストレスにより生じた過剰電子を消去し、ストレス耐性に関与していると考えられている。本研究は、コムギの脱共役タンパク質遺伝子(WhUCP)をイネに導入して恒常的に発現させ、イネに低温耐性を付与することを目的とする。
• 成果の内容・特徴: 1.; コムギ脱共役タンパク質遺伝子を35Sプロモーター下流部に連結したバイナリーベクターをアグロバクテリウム法でイネに導入した組換えイネ後代（T3）では、導入遺伝子が過剰発現している（図１）。; 2.; WhUCP導入イネの幼苗（発芽後6日）の30mM過酸化水素水中での10日目の生存率は原品種に対して明らかに高い。（表１、図２）。従って、コムギ脱共役タンパク質遺伝子は、イネの過酸化水素水耐性を向上させる。; 3.; 第3葉展開期（高さ8-10cm）の幼植物を5℃で4.5日間処理すると、原品種の第3葉は多くが枯死するが、WhUCP導入イネでは枯死がほとんど見られない（表１、図３）。従ってコムギ脱共役タンパク質遺伝子は、イネ幼苗の低温耐性を向上させる。
• 成果の活用面・留意点: 1.; コムギ脱共役タンパク質遺伝子の導入により、低温以外にも、過酸化水素の発生をもたらす環境ストレスに対する耐性が高まる可能性がある。; 2.; 穂ばらみ期耐冷性については、未調査である。
• カテゴリ: 耐寒性 品種