植物の紫外線防御における光回復の意義と紫外線誘発突然変異

The Importance of photorepair for plant UV protection and UV induced mutagenesis

佐藤 良平*; 安田 愛*; 吉原 亮平; 滝本 晃一*

Sato, Ryohei*; Yasuda, Ai*; Yoshihara, Ryohei; Takimoto, Koichi*

紫外線(UV)はDNA上にピリミジン2量体を生成し、致死や変異誘発の原因となり、生育を抑制する。植物には光回復と暗回復が修復系として知られ、前者は可視光線を利用するもので、太陽光下で成育している植物にとっては有効な修復系と考えられる。われわれは高等植物において、シクロブタン型ピリミジン2量体(CPD)光回復が高等植物の紫外線防御と変異誘発に与える効果を調べた。シロイヌナズナにホウレンソウCPD光回復遺伝子を導入してコピー数を増やしたホモ系統のUVB(主波長306nm)感受性を調べたところ、野性型に比べて生育抑制の軽減がみられた。一方、CPD光回復遺伝子をRNAiによりサイレンシングしたシロイヌナズナは著しいUVB感受性を示した。CPD光回復は高等植物のUV耐性に重要な役割を果たしている。ピリミジン2量体は突然変異の原因となる。変異標的遺伝子導入シロイヌナズナを用いた。サイレンシング体の変異頻度は野生型の約2倍であり、GCAT塩基置換やフレームシフトが多い傾向が見られた。他生物のUV誘発変異ではあまり見られないATTAやGCCG塩基置換が野生型で検出された。植物に特有なのかもしれない。

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