気孔におけるCO₂応答に関与するタンパクキナーゼHT1の解析

抄録

CO₂は濃度依存的に気孔の開閉を誘導する環境因子であり、低CO₂条件下では気孔は開口し、蒸散量が上昇し、葉面温度が低下する。このような植物のCO₂感知のメカニズムを調べるために、現在、CO₂濃度依存的な葉温変化に異常をきたすシロイヌナズナ突然変異体のスクリーニングを行っている。ht 1(high leaf temperature mutant 1) は、低CO₂条件下で高温を示す変異株として単離され、CO₂濃度変化に伴う気孔の応答性が低下していることが確認された。このHT1原因遺伝子はタンパクキナーゼをコードしており、葉において孔辺細胞特異的な発現をしていた。ht 1 には2つのアリルが存在するが、変異体の表現型の強さと変異型タンパクにおけるキナーゼ活性の強さには相関がみられた。また、キナーゼ活性の欠損を引き起こす改変HT1遺伝子を過剰発現させた形質転換植物は、ht 1 と同様CO₂応答性が低下していた。このことはHT1キナーゼの活性が植物におけるCO₂応答と密接に関わっていることを示唆している。さらに、ht 1変異体においてABAに対する応答性を調べたところ、野生株とほぼ同様の応答性を示したことから、HT1キナーゼはABAシグナルとは独立したCO₂シグナル経路上の因子であることが示唆される。光シグナルとの関わりについても議論する予定である。