双子葉植物の葉における形態形成制御機構の分子遺伝学的解析

• Project/Area Number: 17770044
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 小島 晶子 Chubu University, 応用生物学部, 講師 (10340209)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 発生・分化 / 植物 / 遺伝子 / 発生制御 / 遺伝学 / 発現制御

Research Abstract

植物の側性器官である葉の形態形成には多くの遺伝子が関与しているが、その分子機構の詳細は不明な点が多い。そこで葉の形態形成に関わる新規遺伝子を単離するため、葉の形態に多面的影響を与えるasymmetric leaves2 (as2)変異体の表現型を亢進または抑制する変異体の単離と分子遺伝学的解析を行っている。これまでに100以上の変異体を単離し、4系統のマッピングと3系統の原因遺伝子候補を選抜してきた。
本年度は亢進変異体#27 as2-1についてゲノム断片による相補性検定により原因遺伝子を同定した。#27変異体と葉の形態形成関連遺伝子の機能欠失変異体2系統とのF2を用いて遺伝解析を行い、いずれについても表現型を亢進することを確認した。さらに#27原因遺伝子の遺伝子上流領域とGUS、35S::GFPと#27原因遺伝子との融合遺伝子の導入個体を作製したので、今後個体での発現領域や細胞内局在を解析する予定である。その他に葉の向背軸分化異常の亢進変異体2系統について原因遺伝子候補を選抜した。前年度見い出したカルス化変異体は、as2の新しいタイプの亢進変異体であると期待されたため、2系統について元のストックから変異をヘテロに持つ個体を分離した。前年度のas2-1抑制変異体についてはAS2との遺伝的相互作用は認められなかったが、新たに下向きカールを抑圧する変異体を単離した。得られた変異体はいずれも遺伝解析用の交配を行った。今後葉の形態形成の分子機構を解析していく上で重要な遺伝資源となると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Expression of the ASYMMETRIC LEAVES2 gene in the adxial domain of Arabidopsis leaves represses cell proliferation in this domain and is critical for the development of properly expanded leaves (2007)
  • Author(s): Hidekazu Iwakawa
  • Journal Title: Plant Journal 51 Pages: 173-184
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 左右相対称で扁平な葉がつくられる分子ルカニズムを探る (2007)
  • Author(s): 町田千代子
  • Journal Title: バイオサイエンスとバイオインダストリー 65 Pages: 16-20
• [Journal Article] Expression of the ASYMMETRIC LEAVES2 gene in the adaxial domain of Arabidopsis leaves represses cell proliferation in this domain and is critical for the development of properly expanded leaves. (2007)
  • Author(s): Iwakawa, H., Iwasaki, M., Kojima, S., Ueno, Y., Soma, T., Tanaka, H., Semiarti, E., Machida, Y., Machida, C.
  • Journal Title: The Plant Journal (印刷中)
• [Presentation] 扁平で左右相称的な葉の形成に関わるAS2の下流因子の探索 (2008)
  • Author(s): 岩川秀和
  • Organizer: 日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] シロイヌナズナの葉の発生に関わるasymmetric leaves2の亢推変異体の解析 (2008)
  • Author(s): 松村葉子
  • Organizer: 日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] シロイヌナズナのASYMMETRIC LEAVES2(AS2)遺伝子とともに葉の形態形成に関わる遺伝子の解析 (2007)
  • Author(s): 小島晶子
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-11
• [Presentation] シロイヌナズナの葉の発生に関わるasymmetric leaves2の亢進変異体の解析 (2007)
  • Author(s): 松村葉子
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-11
• [Presentation] シロイヌナズナのasymmetric leaves2変異体の向背軸形成の異常を亢進する変異体の解析 (2007)
  • Author(s): 安川沙織
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-11
• [Presentation] The ASYMMETRIC LEAVES2 regulates leaf polarity by repressing ETTIN in Arabidopsis. (2007)
  • Author(s): Mayumi Iwasaki
  • Organizer: 18th International Conference on Arabidopsis Reseach
  • Place of Presentation: Beijing,CHN
• [Presentation] The ASYMMETRIC LEAVES2 gene regulates adaxial cell proliferation involved in the development of symmetric and flat leaf laminae. (2007)
  • Author(s): Hidekazu Iwakawa
  • Organizer: 18th International Conference on Arabidopsis Reseach
  • Place of Presentation: Beijing,CHN
• [Book] 「蛋白質・核酸・酵素」増刊号50 発生システムのダイナミクス(編集:上野直人・八杉貞雄.野地澄晴)植物形態形成における体軸決定の仕組み (2005)
  • Author(s): 小島晶子, 町田千代子
  • Total Pages: 337
  • Publisher: 共立出版
• [Book] 葉の形造りにおける左右相対称性と扁平性 学術月報 58 (2005)
  • Author(s): 町田千代子, 上野直人, 小島晶子, 町田泰則
  • Total Pages: 73
  • Publisher: 独立行政法人日本学術振興会丸善出版事業部