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植物のアルミニウム応答性リンゴ酸輸送体の遺伝子及び当該遺伝子がコードする蛋白質

シーズコード S130010526
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 松本 英明
  • 佐々木 孝行
  • 山本 洋子
  • 江崎 文一
  • 且原 真木
技術名称 植物のアルミニウム応答性リンゴ酸輸送体の遺伝子及び当該遺伝子がコードする蛋白質
技術概要 アルミニウム感受性が異なる準同質遺伝子系統のコムギ(ET8,ES8)を用いたサブトラクション法により、アルミニウム感受性系統(ES8)に比較してアルミニウム耐性系統(ES8)で強く発現している遺伝子(cDNA)をクローニングし、アフリカツメガエル卵母細胞にALMT1-1遺伝子の転写産物を導入しALMT1-1蛋白質を発現させたのち、電気生理学手法を用いてALMT1-1蛋白質がアルミニウムイオンによって特異的に活性化されるリンゴ酸輸送体であることを証明した。さらにALMT1-1 遺伝子をイネに形質導入した結果、ALMT1-1の形質転換イネにおいてのみアルミニウムイオン特異的にリンゴ酸放出が起こることが示し、クローニングしたALMT1-1遺伝子は、アルミニウムイオンの刺激によって活性化されリンゴ酸を放出する新規の輸送体蛋白質をコードしており、コムギのアルミニウム耐性遺伝子(Alt1)と同一である可能性が極めて高いこと、この遺伝子をイネに形質導入することによりアルミニウム応答性リンゴ酸輸送体が発現する形質転換体を得られる。
研究分野
  • 作物育種一般
  • 遺伝子操作
展開可能なシーズ 酸性土壌における主たる植物生育阻害因子はアルミニウムイオンであり、リンゴ酸はアルミニウムイオンと錯体を形成してアルミニウムイオンを不活化する。アルミニウム耐性遺伝子の発現によりコムギは、アルミニウムイオンの刺激によって細胞外にリンゴ酸を放出することができアルミニウム耐性となると考えられる。クローニングしたコムギのアルミニウム応答性リンゴ酸輸送体遺伝子の高発現形質転換体を遺伝子組み換え技術を用いて作成することにより、アルミニウム耐性作物を作出する。
コムギ由来の新規なALMT1(alminium-triggered malate transporter)遺伝子、及びその遺伝子がコードするALMT1-1蛋白質が得られた。ALMT1-1蛋白質は、アルミニウムイオンにより活性化されて、細胞外にリンゴ酸を放出する機能を有する輸送体蛋白質である。ALMT1-1 蛋白質をコードするALMT1-1遺伝子を用いて、コムギ類およびその他の作物に導入することにより、アルミニウム耐性を付与し、アルミニウム害のみられる酸性土壌における作物生産性の向上が期待できる。
用途利用分野 アルミニウム応答性リンゴ酸輸送体蛋白質、アルミニウム耐性形質転換体作物
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人 岡山大学, . 松本 英明, 佐々木 孝行, 山本 洋子, 江崎 文一, 且原 真木, . 植物のアルミニウム応答性リンゴ酸輸送体の遺伝子及び当該遺伝子がコードする蛋白質. 特開2004-105164. 2004-04-08
  • C12N  15/09     
  • A01H   5/00     
  • C07K  14/415    
  • C12N   5/10     

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