植物各器官の炭水化物代謝の特徴と制御機構の解明

　植物は葉で作られた光合成産物を糖のかたちで花器、子実、根などの各器官に輸送し、デンプンなどの貯蔵物質の合成や、生存や生長に必要なエネルギー生産のために用いています。したがって、糖輸送や糖・デンプン代謝は作物の収量形成に深く関わり、その制御機構の解明は多収や変動環境下での安定生産技術の確立のために重要です。そのために当研究室では、イネを主な材料とし、植物生理学的および分子生物学的手法を用いて、糖輸送体や糖・デンプン代謝関連酵素遺伝子の機能とその制御機構の解析を行っています。

　作物の最も普遍的な貯蔵炭水化物であるデンプンはいくつかの酵素のはたらきで合成されますが、それらの酵素ひとつひとつに複数の遺伝子が存在し、デンプン合成系遺伝子群を構成しています。
　 そして、イネのデンプン合成系遺伝子群は、米の可食部である胚乳ではたらくタイプと、それ以外（栄養器官）ではたらくタイプに分類されることがわかりました（図1）。この遺伝子レベルの分業は厳密なもので、ひとつの種子のなかですら胚乳と果皮とで同じ酵素の異なる遺伝子がはたらいています（図2）。
　 私たちはこうしたデンプンや糖類の代謝を遺伝子レベルで解明し、より優れた品質の米をより多く、安定的に生産するための基礎的知見を追求しています。

（参考）　平成１７年度研究成果情報