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植物細胞が向背軸を認識する機構の分子遺伝学的解析

Research Project

Project/Area Number 09J01024
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 植物分子生物・生理学
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

爲重 才覚  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords葉 / 形態形成 / 葉緑体 / 葉の形態形成
Research Abstract

本研究では主に二種類の解析<I.とII.>を行っており、さらにENF2が関与する向背軸の認識機構に関わる他の因子を明らかにするための解析<III.>も、並行して行った。
1、<I.>PEP系RNAポリメラーゼ制御下の葉緑体遺伝子がFIL,PHB発現パターン制御に重要であるか調べるためclb19,otp70変異体を解析した。FIL,PHBの発現パターンは未確認だが、これら変異体は形態上enf2変異体とは似ていなかった。これは、PEP系ポリメラーゼ異常の別の変異体flvがenf2と似ているという1年目の結果と矛盾し、葉緑体遺伝子の発現制御メカニズム自体の未知の側面がFIL,PHBの制御に関わると考えられた。一方、定量的RT-PCRでほとんど全ての葉緑体遺伝子がenf2変異体で発現低下することを見出し、ENF2が葉緑体遺伝子発現全般に関わることが示された。
2、<II.>ENF2のFRETセンサーコンストラクトは作製中である。また、2年目に引き続き、FIL,PHBの発現パターンが葉原基の中で本来ゆっくり変化してゆくこと、それがenf2変異体では極端に遅延していることを明らかにした。このことから「ENF2によってFIL,PHBの発現パターンが固定される」という研究開始時点での前提を棄却し、そもそもFIL,PHBの発現パターンが変化することを既知の知見だけで説明しうる数理モデルを構築した。さらにこのモデルから、ENF2活性が特異的空間分布を示さずともFIL,PHB発現パターン変化の速さを制御する可能性を示した。
3、<III.>gun5の変異ではenf2変異体の表現型を抑圧しないことがわかった。1年目のgun1の結果と合わせて、葉緑体遺伝子発現の変化が、GUN1依存的なレトログレードシグナルのみを介してFIL,PHBの発現パターンを制御していることが示された。

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Succinic semialdehyde dehydrogenase is involved in the robust patterning of Arabidopsis leaves along the adaxial-abaxiai axis2011

    • Author(s)
      Koichi Toyokura, et al
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 52(8) Issue: 8 Pages: 1340-1353

    • DOI

      10.1093/pcp/pcr079

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 向背軸に沿ったPHBとFILの動的な発現制御には葉緑体ゲノムの遺伝子が関与する2012

    • Author(s)
      為重才覚
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都市)
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉の発生に伴うシロイヌナズナFIL遺伝子の動的な発現パターン制御には葉緑体レトログレードシグナルが関与する2011

    • Author(s)
      為重才覚
    • Organizer
      日本植物学会第75回大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉原基におけるFIL発現パターンの厳密な制御には正常な葉緑体機能か必要である2011

    • Author(s)
      為重才覚
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2011-03-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Plastid Signal Is Involved In The Dynamic Regulation of FIL Expression Pattern2011

    • Author(s)
      Toshiaki Tameshige, et al
    • Organizer
      22nd Inter National Conference on Arabidosis Research
    • Place of Presentation
      Madison, USA
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Chloroplast Development Affects Leaf Adaxial and Abaxial Domain Sizes in Arabidopsis2010

    • Author(s)
      Toshiaki Tameshige
    • Organizer
      The 2^<nd> NIBB-MPIPZ Joint Symposium
    • Place of Presentation
      岡崎カンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • Year and Date
      2010-11-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] A NOVEL CHLOROPLAST FUNCTION IN BALANCING THE ADAXIAL AND ABAXIAL DOMAIN SIZES IN LEAF PRIMORDIA2010

    • Author(s)
      Toshiaki Tameshige
    • Organizer
      21^<st> International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2010-06-06
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉緑体の正常な発達はFIL遺伝子の正確な発現パターンの制御に関与する2010

    • Author(s)
      爲重才覚
    • Organizer
      第51回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2010-03-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] A genetic analysis of adaxial-abaxial axis formation in plant leaves2009

    • Author(s)
      Toshiaki Tameshige
    • Organizer
      11^<th> International EMBL PhD Student Symposium
    • Place of Presentation
      EMBL(ハイデルベルク,ドイツ)
    • Year and Date
      2009-10-30
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] A genetic analysis of adaxial-abaxial axis formation in plant leaves2009

    • Author(s)
      Toshiaki Tameshige
    • Organizer
      1st NIBB-EMBL PhD Mini-Symposium 2009
    • Place of Presentation
      EMBL(ハイデルベルク,ドイツ)
    • Year and Date
      2009-10-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 向背軸に沿った遺伝子発現の制御に関わる新規変異体enf2の解析2009

    • Author(s)
      爲重才覚
    • Organizer
      日本植物学会第73回大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2009-09-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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