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単子葉植物イネを用いた葉の初期発生メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 15J06957
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

安居 佑季子  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsイネ / 葉 / 発生 / OsWOX4 / 維管束 / 細胞周期 / トランスクリプトーム解析
Outline of Annual Research Achievements

イネのホメオボックス転写因子OsWOX4は茎頂分裂組織の維持に機能し、葉原基でも発現する(Ohmori et al., Plant Cell, 2013)。本課題ではOsWOX4の葉の初期発生における機能を明らかにすることを目的に研究をおこなった。
前年度までに、誘導系のOsWOX4ノックダウン株を用いて、葉の機能解析に適した一過的ノックダウンの系を確立し、OsWOX4がサイトカイニン生合成に機能するLOG遺伝子の発現を制御することで維管束形成に関わることを示唆していた。今年度はサイトカイニン含有量に対するOsWOX4ノックダウンの影響を解析した。その結果、OsWOX4をノックダウンさせることで、サイトカイニン量が顕著に減少することを示した。このことからOsWOX4はLOG遺伝子の発現制御を介して、サイトカイニン生合成を正に制御し、維管束形成に寄与していると考えられた。
中肋は葉が直立するために必要な構造である。これまでにDL遺伝子が、葉原基の中央部において細胞分裂を促進し、中肋形成の初期段階が進むことがわかっている。OsWOX4がノックダウンすると、葉原基の葉の中央部特異的な厚み形成がみられなくなり、中央部の向軸―胚軸方向の細胞数が減少した。また、DLの発現が顕著に減少していた。これらからOsWOX4がノックダウンすると、DLの発現が維持されなくなり、葉原基の形態異常につながったと考えられる。
また、前年度までに得ていたマイクロアレイのデーターを用いて、Gene Ontology解析を行った結果、OsWOX4は細胞の活性を保つ機能があることが示唆された。この結果は、テクノビット切片を用いた詳細な解析結果からも支持された。これらから、OsWOX4は茎頂分裂組織の維持に加え、葉の初期発生を多面的に制御する、イネの発生に非常に重要な因子であることを明らかにした。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Characterization of a <i>half-pipe-like leaf1</i> mutant that exhibits a curled leaf phenotype2017

    • Author(s)
      Hikari Matsumoto, Yukiko Yasui, Toshihiro Kumamaru, and Hiro-Yuki Hirano
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 92 Issue: 6 Pages: 287-291

    • DOI

      10.1266/ggs.17-00013

    • NAID

      130006731265

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • Year and Date
      2017-12-01
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genetic enhancer analysis reveals that FLORAL ORGAN NUMBER2 and OsMADS3 cooperatively regulate maintenance and determinacy of the flower meristem in rice.2017

    • Author(s)
      Yasui, Y., Tanaka, W., Sakamoto, T., Kurata, T., and Hirano, H.-Y.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 00 Issue: 5 Pages: 00-00

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx038

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Genetic analysis of rice mutants responsible for narrow leaf phenotype and reduced vein number2016

    • Author(s)
      Kubo, F.C., Yasui, Y., Kumamaru, T., Sato, Y., and Hirano, H.-Y.
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 91 Issue: 4 Pages: 235-240

    • DOI

      10.1266/ggs.16-00018

    • NAID

      130005450049

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] イネの葉におけるOsWOX4の維管束分化に対する機能2017

    • Author(s)
      安居 佑季子, 平野 博之
    • Organizer
      第58回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県、鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉に多面的な異常がみられるイネ変異体の解析2017

    • Author(s)
      久保文香, 安居佑季子, 熊丸敏博, 平野博之
    • Organizer
      133回 日本育種学会講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] fon2-3表現型を昂進する変異の同定とその原因遺伝子の機能解析2016

    • Author(s)
      安居 佑季子, 田中 若奈, 坂本 智昭, 倉田 哲也, 平野 博之
    • Organizer
      第130回 日本育種学会講演会
    • Place of Presentation
      鳥取大学(鳥取県、鳥取市)
    • Year and Date
      2016-09-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] イネの葉の形態形成におけるオーキシン作用の解析2016

    • Author(s)
      久保 文香, 安居 佑季子, 平野 博之
    • Organizer
      130回 日本育種学会講演会
    • Place of Presentation
      鳥取大学(鳥取県、鳥取市)
    • Year and Date
      2016-09-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉の表皮組織に部分的欠損を持つイネ変異体の解析2016

    • Author(s)
      松本 光梨, 安居 佑季子, 熊丸 敏博, 平野 博之
    • Organizer
      第129回 日本育種学会講演会
    • Place of Presentation
      横浜市立大学 (神奈川県 横浜市)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] イネの葉の発生分化におけるOsWOX4の多面的な機能2016

    • Author(s)
      安居 佑季子, 大森 良弘, 平野 博之
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県 盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] YUCCA阻害剤を用いたイネの葉の形態形成におけるオーキシン作用の解析2016

    • Author(s)
      久保 文香, 安居 佑季子, 平野 博之
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県 盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] OsWOX4はイネの葉の発生分化に多面的な機能を持つ2015

    • Author(s)
      安居 佑季子, 大森 良弘, 平野 博之
    • Organizer
      第128回 日本育種学会講演会
    • Place of Presentation
      新潟大学 (新潟県 新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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