植物が受ける様々な環境ストレスで、共通に生じる障害を減らすためにどんな性質の合成遺伝子を利用する研究が進んでいますか?
植物が生育して上で様々な環境ストレスがある。
例えば、低温ストレス、凍結ストレス、高温ストレス、乾燥ストレス、浸透圧ストレス(塩ストレス)、強光ストレス、冠水ストレスなどが代表的である。
これらのストレスに強い作物が開発できれば未利用地が耕地として利用できるようになるため、様々な研究が進められている。
例えば、低温ストレスの感受性・抵抗性に関しては、プラスチドのチラコイド膜のホスファチジルグリセロール(phosphatidylglycerol)の脂肪酸残基組成が関与しているので、ホスファチジルグリセロールの生合成系において取り込まれる脂肪酸残基の基質特異性に関わる酵素acyl-(acyl-carrierprotein):glycerol-3-phosphateacyltransferase(GPAT)を改変することによって低温耐性を付与する研究などがある。
浸透圧ストレス(塩ストレス)に関しては、ナトリウムイオンの細胞からの排出促進するためにNa+/H+アンチポーターなどの利用の研究が進んでいる。
その他、これらのストレスに共通に生じる障害を軽減するために、グリシンベタインやプロリンやトレハロースなどの適合溶質(compatiblesolute)の合成遺伝子や蓄積させるための遺伝子の導入、ストレス応答性遺伝子を制御するDREB(Dehydration-ResponsiveElementBindingfactor)などの転写因子の発現、熱ショックタンパク質などのストレス関連タンパク質、ストレスによって生じる活性酸素種を消去するアスコルビン酸ペルオキシダーゼやスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)などの遺伝子を利用する研究も進んでいる。
その他、タンパク質のユビキチン化に関わるE3ユビキチン・リガーゼ(E3ubiquitinligase)であるOsSDIR1を過剰生産させることにより、イネを乾燥耐性にした例も存在する。