大気中窒素酸化物の植物バイタリゼーション遺伝子の解析

抄録

植物をバックグラウンド濃度の窒素酸化物（NOx）を含む空気中で栽培すると、NOxを含まない空気中での栽培に比べ、植物の生育やバイオマス量が顕著に増加した。我々は、NOxのこの作用を“植物バイタリゼーション”と命名した（Takahashi et al., New Phytologist 168:149-154, 2005）。本研究では、この作用に関与する遺伝子を明らかにするために、シロイヌナズナを用いて遺伝子発現解析を行った。
シロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana C24）を<5 ppb NOx、22 ± 0.3^oC、相対湿度70 ± 4%、人工照明下（40 μmole photon m^-2 s^-1）、360 ppm CO²の制御条件下で1週間栽培した後、NOxを含む（50 ppb; +NOx）または含まない（<5 ppb; -NOx）空気中で3週間栽培した。±NOx条件下で栽培した植物葉からそれぞれRNAを抽出して、マイクロアレイ解析を行った。その結果、+NOxで発現量が2倍以上増加する約130個の遺伝子群が特定された。これら遺伝子のT-DNA 挿入変異体において、バイタリゼーションが消失した変異体が存在した。これらの結果について報告する。