アラビドプシスAbi3遺伝子の機能の分子遺伝学的解析

拟南芥Abi3基因功能的分子遗传学分析

基本信息

批准号：
05276201
负责人：
内藤哲
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Abi3遺伝子は種子の発芽がアブシジン酸によって抑えられない変異として同定されたが、その後の研究で種子貯蔵タンパク質遺伝子の発現制御、種子の完熟に伴う乾燥耐性の獲得など種子形成全般にわたって中心的な役割を担っていると考えられるようになった。Nambaraら(1992)によって分離されたabi3-3変異株は種子貯蔵タンパク質の蓄積が大きく減少し、種子は緑色のままで乾燥耐性を獲得できない。遺伝子の機能を調べる上で復帰変異株の解析は有効な手段となる。abi3-3変異株の種子は乾燥耐性を獲得しないので一旦乾燥させるともはや発芽することが出来ない。そこで、abi3-3変異株の乾燥前の種子をエチルメタンスルフォン酸で処理し、2代目の種子を採種後3日間乾燥させた上で播種し、発芽できる株を分離することにより、乾燥耐性に関する復帰変異株の分離を行った。得られた復帰変異株の内の1株では乾燥後の発芽率が野性型の10%程度に回復しているのみならず、アブシジン酸に対する感受性や種子貯蔵タンパク質の蓄積についてもある程度の回復が見られ、abi3-3変異の抑圧型の復帰変異株であると期待される。一方、ダイズの主要な種子貯蔵タンパク質の一つであるβ-コングリシニンのβサブユニット遺伝子の発現はアブシジン酸により促進されることが知られている。βサブユニット遺伝子の5′領域とβ-グルクロニダーゼ(GUS)の構造遺伝子のキメラを持つトランスジェニック・アラビドプシスにabi3-3変異を導入した結果、完熟種子でのGUS活性はabi3-1変異により抑えられた。このことはβサブユニット遺伝子のアブシジン酸に対する応答がダイズにおけるのと同様の制御下にあることを示している。現在この種子におけるGUS活性を指標とした復帰変異株の分離を進めている。

ABI3基因被鉴定为一种突变，在该突变中，脱落酸不能抑制种子发芽，但随后的研究开始相信，它在所有种子形成中起着核心作用，例如控制种子储存蛋白基因的表达以及与种子成熟相关的干旱耐受性的习得。 Nambara等人分离的ABI3-3突变体。（1992）显着降低了种子储存蛋白的积累，种子保持绿色，无法达到干旱耐受性。可逆菌株的分析是研究基因功能的有效工具。 ABI3-3突变菌株的种子无法获得抗旱性，因此即使它们干燥，它们也无法发芽。因此，将干燥前的ABI3-3突变菌株的种子用乙基磺酸处理，并在播种后将第二个种子干燥3天，然后播种，然后分离出发芽菌株，从而分离出可逆性的抗抗知性。不仅可逆性菌株之一不仅使干燥后的发芽率恢复到野生型的约10％，而且还显示出对脱落酸的敏感性和种子储存蛋白的积累的恢复，并且预计将是ABI3-3突变的可逆菌株。另一方面，众所周知，β-甘氨酸的β亚基基因的表达是大豆中主要的种子储存蛋白之一，是由脱落酸促进的。由于将ABI3-3突变引入转基因拟南芥中，该拟南芥具有β-亚基基因的5'区域的嵌合体和β-葡萄糖醛酸酶的结构基因（GUS）的结构基因，ABI3-1突变抑制了完全成熟的种子中的GUS活性。这表明β-亚基基因对脱落酸的反应与大豆相似。目前，我们正在使用该种子中的GUS活性分离犯罪菌株。