シロイヌナズナのオミクスデータを利用した植物ホルモンによる代謝制御の一斉解析

抄録

植物ホルモンは、それぞれ固有の機能を持ちながらも、互いに拮抗的あるいは協調的に作用し合い、植物の形態形成や環境応答を精密に制御している。本研究では、ホルモンが制御する代謝物や代謝経路を網羅的に明らかにするために、代表的な7つの植物ホルモン（オーキシン、サイトカイニン、ジベレリン、アブシジン酸、エチレン、ジャスモン酸、ブラシノステロイド）について、シロイヌナズナのホルモン生合成やシグナル伝達の異常が報告されている28変異体を収集し、トランスクリプトームおよびメタボローム解析を行った。
シロイヌナズナを1/2MS培地で生育させ、マイクロアレイによる遺伝子発現量データおよびLC-Q-TOF/MS、GC-TOF/MS、LCMS-IT-TOF/MS、CE-TOF/MSによる代謝物プロファイルデータを取得した。各変異体は野生型と比較し、トランスクリプトーム、メタボロームデータによるプロファイリングを行った。また、植物ホルモンが制御する代謝経路を明らかにするため、変動しているホルモンや表現型で変異体を分類し、各グループに共通した遺伝子発現や代謝物の蓄積傾向を明らかにした。さらに、本研究で取得した大規模なオミクスデータを用いて遺伝子と代謝物の共発現解析を行い、ホルモン変異体で協調的な蓄積パターンを示す遺伝子と代謝物を調べた。本発表では、これらの解析で得られた新しい知見について報告する。