鉄欠乏オオムギ根特異的発現遺伝子の解析

缺铁大麦根系特异性表达基因分析

• 批准号: 09760054
• 负责人: 中西 啓仁
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09760054/
• 关键词: 鉄欠乏; オオムギ; 遺伝子導入イネ; ムギネ酸; パーティクルガン; GFP(Green Fluorescent Protein); アグロバクテリウム; イネ; 遺伝子導入植物; 鉄欠乏; オオムギ; 遺伝子導入イネ; ムギネ酸; パーティクルガン; GFP(Green Fluorescent Protein); アグロバクテリウム; イネ; 遺伝子導入植物

既に得られている鉄欠乏条件下で強く発現するオオムギの遺伝子(Ids3)の機能解析を目標としました.Ids3遺伝子はそのコードするアミノ酸配列や鉄欠乏時の発現の特異性,イネ科植物での発現の差異によりムギネ酸生合成経路に関わる可能性が高いと考えられました.そこでこの遺伝子をパーティクルガン装置およびアグロバクテリウムを用いた方法によってイネに導入し,形質転換イネの作成を行いました.また,Ids3の5'上流領域の鉄欠乏特異的発現を引き起こすシスエレメントの検索も目指しました.平成10年度には,まず,この遺伝子のオオムギゲノム配列のうち,これまでわかっていた部分よりさらに上流側の塩基配列1.5kbを決定しました.この遺伝子をイネに導入し,再分化後,PCRでの導入遺伝子の確認を行い,現在,再生個体24系統を育成しています.得られた再分化個体を鉄欠乏条件で水耕栽培し,このイネの放出するムギネ酸類を形質転換を行っていないイネの放出するムギネ酸類と比較することでこの遺伝子がムギネ酸合成酵素遺伝子であるかどうかの検定を行います.Ids3遺伝子の5′上流領域の鉄欠乏特異的発現を引き起こすシスエレメントの検索として,Ids3の5′上流域領域とレポーター遺伝子であるGFP(GreenFluorescent Protein)遺伝子との融合遺伝子を作成しました.これをパーティクルガン装置を用いてタバコBY-2細胞やコムギ培養細胞に導入し,トランジェントな発現をみた実験では,この遺伝子の5′上流領域がイネ科植物だけでなく,双子葉植物でも鉄欠乏で発現を強く誘導することがわかりました.今後,さらに細かくしたこの領域を使って鉄欠乏特異的発現を誘導する領域の特定を行う予定です.

目标是分析大麦基因（IDS3）的功能分析，该分析在已经获得的铁缺乏状态下强烈表达。由于其编码氨基酸序列，铁缺乏症中的表达特异性以及草植物中表达差异，因此认为IDS3基因可能与米甘酸酯生物合成途径有关。然后，使用粒子枪装置和农杆菌将该基因引入水稻中，以产生转化的大米。我们还旨在搜索在IDS3上游5'上游区域中引起铁缺乏特异性表达的顺式元件。 1998年，我们首先发现该基因的大麦基因组序列已知迄今为止。确定了1.5 kb的碱基序列，进一步在存在的部分的上游。该基因被引入大米，在重新分化后，通过PCR确认了转基因，目前正在培养24个再生个体。在铁缺乏条件下，由此产生的重排个体是水培的，并且该大米释放的米平与水稻释放的米平释放，尚未转化以确定该基因是否是米瓜酸合酶基因。为了寻找在IDS3基因的5'上游区域中引起铁缺乏症的表达，GFP（GreenFluorescent），记者基因。创建了具有蛋白质基因的融合基因。使用粒子枪装置将其引入烟草BY-2细胞和培养的小麦细胞中，在显示瞬时表达的实验中，发现该基因的5'上游区域不仅在草植物中，而且在核植物植物中也强烈诱导表达。将来，我们计划使用该区域来识别诱导铁缺乏特异性表达的区域。