メリステムの維持と相転換の機構の解析

• Project/Area Number: 14036219
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 荒木 崇 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (00273433)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 三知 (阿部 光知) 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20343238)
• Project Period (FY): 2002 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥71,200,000 (Direct Cost: ¥71,200,000); Fiscal Year 2006: ¥14,200,000 (Direct Cost: ¥14,200,000); Fiscal Year 2005: ¥14,200,000 (Direct Cost: ¥14,200,000); Fiscal Year 2004: ¥14,200,000 (Direct Cost: ¥14,200,000); Fiscal Year 2003: ¥14,200,000 (Direct Cost: ¥14,200,000); Fiscal Year 2002: ¥14,400,000 (Direct Cost: ¥14,400,000)
• Keywords: 植物 / 発生・分化 / 遺伝学 / 生理学 / シグナル伝達 / シロイヌナズナ / 高等植物 / 頂端分裂組織 / メリステム / 成長相変換 / 花成 / 光周性 / エピジェネティクス / 成長相転換 / クロマチン構築 / 花成遺伝子

Research Abstract

これまで進めてきたANTI-SILENCING FUNCTION1(ASF1)遺伝子の解析はようやくまとめの段階に入った。これまで懸案であったasf1a;fas2,asf1b;fas2二重変異体における雄性不稔の原因については、四分子形成は一応おこるが、葯のタペート層の崩壊が非常に早いことがわかった。年度内に投稿予定である(Kurotani et al.投稿予定)。相同組換え抑制におけるCAF-1の役割に関しては、共著論文を公表した(Endo et al.2006)。
FT遺伝子による花成促進効果の接ぎ木伝達性については再現性の確認が終わり、十分な数の成功例とともに興味深い知見も得られており、第一報目の論文を準備できる段階になった。
TFL1蛋白質とFD蛋白質については酵母内では強い相互作用が見られなかったため、一過発現を用いたBiFC法によって植物細胞内における相互作用を検討した。その結果、明瞭な相互作用を認めた。興味深いことに、FT蛋白質とFD蛋白質の場合には、結合によるYFP蛍光は核に局在したが、TFL1蛋白質とFD蛋白質の場合には、細胞質にもYFP蛍光が観察された。シロイヌナズナの茎頂細胞における再現性の確認が今後の課題である。
FWA遣伝子の異所発現による花成阻害の分子機構に関して、FT蛋白質との蛋白質間相互作用を中心に論文をまとめた(Ikeda et al.2007)。FWA蛋白質はFT蛋白質とのみ特異的に結合する(TSF蛋白質とは結合しない)ことから、FWA蛋白質をFT蛋白質の特異的な阻害因子として利用し、組織特異的な機能阻害実験から、FT蛋白質の機能が必要とされる部位は茎頂であるという見方を強く支持する結果を得た。維管束篩部においては、少なくとも核内におけるFT蛋白質の機能は花成に必須ではないと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Morphological variation in leaf shape in Ainsliaea apiculata with special reference to the endemic characters of populations on Yakushima Island, Japan. (2007)
  • Author(s): Tsukaya, H., Tsujino, R., Ikeuchi, M., Isshiki, Y., Kono, M., Takeuchi, T., Araki, T.
  • Journal Title: Journal of Plant Research 120(印刷中)
• [Journal Article] Molecular basis of late-flowering phenotype caused by dominant epi-alleles of the FWA locus in Arabidopsis. (2007)
  • Author(s): Ikeda, Y, Kobayashi, Y., Yamaguchi, A., Abe, M., Araki, T.
  • Journal Title: Plant ＆ Cell Physiology 48・2, 4
  • NAID: 10018519221
• [Journal Article] Increased frequency of homologous recombination and T-DNA integration in Arabidopsis CAF-1 mutants. (2006)
  • Author(s): Endo, M., Ishikawa, Y., Osakabe, K., Nakayama, S., Kaya, H., Araki, T.ほか6名
  • Journal Title: EMBO Journal 25・23 Pages: 5579-5590
• [Journal Article] Cell signaling and gene regulation (Editorial Overview). (2006)
  • Author(s): Kieber, J., Araki, T.
  • Journal Title: Current Opinion in Plant Biology 9・5 Pages: 445-447
• [Journal Article] 植物の生物時計と光周性. (2006)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Journal Title: 学術月報 59 Pages: 23-27
• [Journal Article] 花成ホルモン「フロリゲン」の正体はmRNAだった!? (2006)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー 65・5
  • NAID: 10017483900
• [Journal Article] 花芽をつくる時を決める制御システム-長期記憶を担うエピジェネティックな遺伝子発現制御と長距離シグナルを介した制御-. (2006)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 51・5 Pages: 430-440
• [Journal Article] 70年間謎だった「花成ホルモン」がついに見つかった!-「花成ホルモン」のはたらきと応用の可能性-. (2006)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Journal Title: バイオニクス 4 Pages: 26-31
• [Journal Article] Chromatin assembly factor 1 insures the stable maintenance of silent chromatin states in Arabidopsis (2006)
  • Author(s): Ono, Tatsuya
  • Journal Title: Genes to Cells 11・2 Pages: 153-162
• [Journal Article] 花芽をつくる時を決める制御システム (2006)
  • Author(s): 山口礼子
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 51・5(印刷中)
• [Journal Article] FD a bZIP protein mediating signals from the floral pathway integrator FT at the shoot apex (2005)
  • Author(s): Abe, Mitsutomo
  • Journal Title: Science 309・5737 Pages: 1052-1056
• [Journal Article] TWIN SISTER OF FT (TSF) acts as a floral pathway integrator redundantly with FT (2005)
  • Author(s): Yamaguchi, Ayako
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology 46・8 Pages: 1175-1189
• [Journal Article] Phytochrome B in the mesophyll delays flowering by suppressing FLOWERING LOCUST expression in Arabidopsis vascular bundles (2005)
  • Author(s): Endo, Motomu
  • Journal Title: Plant Cell 17・7 Pages: 1941-1952
• [Journal Article] Ectopic expression of an FT homolog from Citrus confers an early flowering phenotype on trifoliate orange (Poncirus trifoliata L.Raf.) (2005)
  • Author(s): Endo, Tomoko
  • Journal Title: Transgenic Research 14・5 Pages: 703-712
• [Journal Article] BRU1, a novel link between responses to DNA damage and epigenetic gene silencing in Arabidopsis (2004)
  • Author(s): Takeda, Shin
  • Journal Title: Genes and Development 18・7 Pages: 782-793
• [Book] 『プラントミメティクス ~植物に学ぶ~』花成誘導と花成シグナル(甲斐昌一・森川弘道(監修)) (2006)
  • Author(s): 荒木 崇(分担執筆)
  • Total Pages: 664
  • Publisher: エヌ・ティー・エス
• [Book] モデル植物の実験プロトコール(分担執筆) (2005)
  • Author(s): 岡田 清孝, 島本 功(監修)
  • Total Pages: 324
  • Publisher: 秀潤社
• [Book] モデル植物の実験プロトコール(分担執筆) (2005)
  • Author(s): 岡田清孝, 島本 功(監修)
  • Publisher: 秀潤社(印刷中)
• [Book] 植物の環境応答と形態形成のクロストーク(分担執筆) (2004)
  • Author(s): 岡 穆宏 他(編)
  • Total Pages: 230
  • Publisher: シュプリンガー・フェアラーク東京
• [Book] タイツ・植物生理学(分担翻訳) (2004)
  • Author(s): 西谷和彦, 島崎研一郎(監訳)
  • Total Pages: 679
  • Publisher: 培風館
• [Publications] Takeda, Shin: "BRU1, a novel link between responses to DNA damage and epigenetic gene silencing in Arabidopsis"Genes and Development. 18・7(印刷中). (2004)
• [Publications] 岡 穆宏 他(編): "植物の環境応答と形態形成のクロストーク(分担執筆)"ジュプリンガー・フェアラーク東京. 230 (2003)
• [Publications] 日本光合成研究会(編): "光合成事典(分担執筆)"学会出版センター. 430 (2003)
• [Publications] 西谷和彦, 島崎研一郎(監訳): "タイツ・植物生理学(分担翻訳)"培風館(印刷中). (2004)
• [Publications] Kojima, Shoko (小島晶子): "Hd3a, a rice ortholog of the Arabidopsis FT gene, promotes transition to flowering downstream of Hd1 under short-day condition"Plant & Cell Physiology. 43巻10号. 1096-1105 (2002)
• [Publications] 荒木 崇: "長日植物における花成制御 理解の現状と未解決の課題"蛋白質核酸酵素. 47巻8号. 1535-1540 (2002)
• [Publications] 日本光合成研究会(編): "光合成事典 (分担執筆)"学会出版センター (未定(印刷中)). (2003)