シロイヌナズナにおける篩部の発生運命決定機構の解析
| Project/Area Number |
16J03909
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Plant molecular biology/Plant physiology
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
NURANI ALIF MEEM 東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | 分化誘導系 / 篩部細胞 / 木部細胞 / 維管束幹細胞 / マイクロアレイ / 発光イメージングシステム / 二光子顕微鏡 / レポーター遺伝子 / タイムラプスイメージング / 運命決定 / トラッキング / 篩部分化誘導系 / 転写因子 / 篩部関連因子 / プロモーターGFP / SRDXリプレッサードメイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
背景：本研究では植物幹細胞の一つである維管束幹細胞に着目し、維管束幹細胞から木部細胞と篩部細胞への分化の過程に焦点を当てた。中でも、知見の少ない篩部分化について主に検討し、維管束幹細胞のふるまいについて考察した。
方法：シロイヌナズナの葉を用いた篩部細胞の分化誘導系（Kondo et al., 2016)。この誘導系では木部細胞と篩部細胞が同時に葉肉細胞から維管束幹細胞を介して形成される。
結果：
①篩部分化におけるマスタ転写因子APLの解析：APL遺伝子の変異体を分化誘導系に用いて誘導前と誘導後のマイクロアレイを行い、WT と比較することにより、APLの制御を受けない、新な早期篩部関連遺伝子NAC020の同定に成功した。この遺伝子の過剰発現体においてAPLの発現が一部阻害されることを明らかにし、分化運命決定段階で作用していると考察した。(Kondo et al., 2016)
②分化誘導系における維管束形成パターン解析：木部細胞を強く染色する化合物BF-170と篩部のマーカーを用いて子葉の三次元構造を観察した。その結果、子葉の向軸側に木部、背軸側に篩部がたくさん形成されることを初めて見つけた。これは葉の葉脈のパターンと一致しており、子葉の極性が維管束形成に関与しているのではないかと推測した。そこで、葉の背軸側に発現するYAB3因子の変異体を用いて解析した結果、背軸側にも木部がたくさん形成されることを発見した。また、胚軸の二次成長においても、YAB3は篩部分化を促進し、木部分化を抑制していることを見出した。（Nurani et al., 2020）
今後の展望： 葉の極性がどのように維管束のパターン形成に関わるかを調べるために、葉の向軸側のと背軸側をレーザーキャプチャーマイクロダイセクションにより分離し、トランスクリプトーム解析を行った。今後はその詳細についてを解析する必要がある。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Vascular cell induction culture system using Arabidopsis leaves (VISUAL) reveals the sequential differentiation of sieve element-like cells.2016
Author(s)
Kondo, Y*., Nurani, A. M., Saito, C., Ichihashi, Y., Saito, M., Yamazaki, K., Mitsuda, N., Ohme-Takagi, M. and Fukuda, H*.
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 28
Issue: 6
Pages: 1250-1262
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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