抄録
キサンチン脱水素酵素 (XDH) はプリン化合物の異化代謝を担う普遍的な古典的酵素であるが，その生理的役割は必ずしもよく理解されていない。本酵素はプリン異化反応の副産物としてスーパーオキシドを発生するが，近年，亜硝酸を還元して一酸化窒素を生成する活性も示唆されており，活性酸素や活性窒素の生成の観点からも，その機能と植物生理との関わりに興味がもたれる。そこで本研究では，RNA干渉法によりXDH遺伝子を発現抑制した形質転換シロイヌナズナ (xdh) を作出し，植物個体レベルにおけるXDH機能の検証を行った。
野生株では植物全体に分布し，特に根と成熟葉で強く見られるXDHの発現が，xdh 植物では著しく抑制されていた。xdh 植物は実生の生育遅延や，果実あたりの種子数と乾重量の減少，不稔果実の増加などの表現型を呈したが，XDH阻害剤であるアロプリノールで処理した野生株でも同様の表現型が観察された。さらに，xdh 植物では成熟葉のクロロフィル含量が減少する一方で，細胞質型グルタミン合成酵素や SAG12，SAG13 などのセネッセンス関連タンパク質・遺伝子の発現が活性化されていた。これらの結果から，XDHは栄養期と生殖期を通じて植物の成長に重要な役割を持ち，セネッセンスの抑制に関与することが示唆された。
