抄録
イネのサイトゾル型グルタミン合成酵素（GS1）には、3種類の遺伝子（OsGS1;1、OsGS1;2、OsGS1;3）がある。3種のGS1のそれぞれの生理機能を明らかにするため、GS1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を獲得し、機能解析を進めている。
OsGS1;1、OsGS1;2産物は、供試した全ての器官で蓄積が認められたが、OsGS1;3産物は、穎果と発芽過程の胚乳でのみ検出された。OsGS1;1、OsGS1;2産物は生育段階や窒素栄養条件により蓄積量および蓄積部位が変化し、その挙動は異なっていた。
OsGS1;1遺伝子破壊変異体は、GS1含量が減少しており、GS1活性も著しく低下していた。この変異体を、異なる窒素源を用いて栽培したところ、NH4+が存在する条件では、葉身の抽出が滞り、成育が遅延した。また、トランスクリプトーム解析およびメタボローム解析の結果、変異体では、転写産物、代謝産物の蓄積量にも変化がみられた。変異体が正常に成育できないことから、GS1;1の機能は他のGS1や他の代謝系では相補できないことが判明し、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。
さらに、OsGS1;2、OsGS1;3の遺伝子破壊変異体の解析を進めている。
