トランスジェニック・シロイヌナズナを用いた植物転写因子の機能解析

利用转基因拟南芥进行植物转录因子的功能分析

基本信息

批准号：
05854082
负责人：
三上浩司
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
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：
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

本研究は、コムギヒストン遺伝子の転写調節に関わるbZIP型転写因子HBP-1bの機能を、その解析に必要な遺伝学的実験方法の開発を行ないつつ明らかにしていくことを目的としている。その第一段階として、本年度では、コムギヒストンH3遺伝子がシロイヌナズナの植物体内でどのように発現するのかを調べ、計画した実験が可能かどうかを検討した。コムギヒストンH3遺伝子のプロモーター領域を、大腸菌グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子のコード領域の上流につないだ。それをレポーター遺伝子として形質転換シロイヌナズナを作製し、異なる10個体以上の形質転換植物におけるGUS遺伝子の発現の様子を、発生段階をおって組織化学的に解析した。その結果、GUS遺伝子の発現が、すでに報告されているイネやコムギでのそれと同様のパターンを示した。このことから、単子葉植物であるコムギのヒストンH3遺伝子の発現制御機構を、双子葉植物であるシロイヌナズナを用いて解析できることが確かめられた。今後は、まず、bZIP型転写因子HBP-1bあるいはそのアンチセンスRNAを大量に発現させるためのエフェクター遺伝子の作製、及びそれを持つ形質転換シロイヌナズナの作製を行ない、エフェクター遺伝子の大量発現がシロイヌナズナの発生過程にどのように影響するのかを調べる。次に、レポーター遺伝子とエフェクター遺伝子を持つ形質転換シロイヌナズナの交配を行ない、HBP-1bあるいはそのアンチセンスRNAの大量発現が、植物体内でレポーター遺伝子の発現どのように影響するのかについて調べる。現在、エフェクター遺伝子の作製を行なっている。しかし、HBP-1bあるいはそのアンチセンスRNAの大量発現が大腸菌の生育にマイナスに働くためと思われるが、なかなか思うようには進んではおらず、さしあたりその克服に力を入れていく。

本研究的目的是阐明参与小麦组蛋白基因转录调控的bZIP型转录因子HBP-1b的功能，同时开发其分析所需的遗传实验方法。作为第一步，今年我们研究了小麦组蛋白 H3 基因如何在拟南芥植物中表达，并检验了计划中的实验是否可行。小麦组蛋白H3基因的启动子区域连接到大肠杆菌葡萄糖醛酸酶(GUS)基因的编码区域的上游。我们以此为报告基因创建了转化的拟南芥植物，并对 10 多种不同转化植物在不同发育阶段的 GUS 基因的表达进行了组织化学分析。结果，GUS基因的表达模式与之前报道的水稻和小麦中的表达模式相似。这证实了单子叶植物小麦中组蛋白 H3 基因的表达控制机制可以使用双子叶植物拟南芥进行分析。未来，我们将首先创建用于大规模表达bZIP型转录因子HBP-1b或其反义RNA的效应基因，并创建含有它的转基因拟南芥植物，了解其如何影响这一过程。接下来，携带报告基因和效应基因的转基因拟南芥植物将进行杂交，以检查HBP-1b或其反义RNA对植物内报告基因表达的影响量。目前，我们正在创建效应基因。然而，HBP-1b或其反义RNA的大规模表达似乎对大肠杆菌的生长产生了负面影响，但进展并没有按预期进行，暂时我们将集中精力克服这个问题。