抄録
オオムギやシロイヌナズナなど比較的低温期に開花を向かえる植物では高温に対して、逆にイネなど高温期に開花を向かえる植物では低温に対して、それぞれ感受性が高く、いずれも雄性の花粉形成の過程で強い障害（雄性不稔）を来し、穀物の収量に大きな影響を及ぼすことが知られている。これまでの多くの研究から、雄性不稔が生じる際の条件や細胞レベルでの形態学的な影響など詳細な解析が行われてきたが、その要因となる分子メカニズムについての全体像は理解されていない。そこで、我々はマイクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現の解析を行い、なかでも植物ホルモンに関わる遺伝子群の発現変動について着目した。その結果、オオムギやシロイヌナズナの高温障害においてはオーキシンが、イネの低温障害においてはジベレリンがそれぞれ鍵となる可能性が示唆された。抗体やレポーター遺伝子の発現解析により、高温や低温のストレスは葯の初期細胞分裂の活性に影響を及ぼすとともに、高温により内生オーキシンならびにその生合成遺伝子の発現が抑制されること、そこで、オーキシンの散布によって高温障害が回復できることを見出した。また、イネの低温障害では、ジベレリンの生合成や応答に関わる変異系統を用いた解析により、ジベレリンが低温耐性の付与に重要な役割を担うことが明らかになり、温度ストレスによる雄性不稔を克服するための糸口を見出すことができた。
