抄録
イネのサイトゾル型グルタミン合成酵素（GS1）遺伝子は、GS1;1、GS1;2、GS1;3の3種類があり、小遺伝子族を形成している。このうち、GS1;1構造遺伝子上にレトロトランスポゾンTos17が挿入された遺伝子破壊変異体が得られている。この変異体は、葉身、葉鞘および根のGS1含量が減少しており、成育の遅延や稔実率の低下が認められた。この変異体を用いて、OsGS1;1の機能解析を行った。
GS1;1破壊変異体の葉身、葉鞘、根を供試してreal time RT-PCR解析を行った結果、正常なGS1;1 mRNAは検出されなかった。一方、GS1;2 mRNAは、供試した全ての器官でwild typeと同程度検出された。NH4+投与後48時間の変異体の葉身のアミノ酸蓄積量を測定したところ、wild typeと比較して、グルタミンが60％減少していた。これに伴い、総アミノ酸含量も減少していた。この変異体に、GS1;1 promoter制御下でGS1;1 cDNAを導入したところ、成育の遅延などの表現型は回復し、wild typeと同様に成育した。このことから、変異体で認められた表現型は、GS1;1が欠損していることに起因していると結論した。同時に、GS1;1の機能は他のGS1やGS2では相補できないことが判明し、イネのNH4+同化においてGS1;1は極めて重要な役割を担っていることが明らかとなった。
