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高等植物の胚発生維持・栄養成長相への転換を制御するクロマチンリモデリング機構

Research Project

Project/Area Number 19043007
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

鎌田 博  University of Tsukuba, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (00169608)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥5,500,000 (Direct Cost: ¥5,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywords高等植物 / 胚発生維持 / 栄養成長相転換 / ヒストン修飾 / クロマチンリモデリング / シロイヌナズナ / 発芽後成長阻害 / 胚様体形成 / ピストン修飾
Research Abstract

シロイヌナズナ種子発芽時には、ヒストン修飾をはじめとするクロマチンリモデリング機構、特に、ヒストン脱アセチルー化酵素(HDAC)複合体およびメチル基転移酵素(PcG)複合体により、グローバルな遺伝子発現制御によって胚発生から栄養成長相への正常な転換が行われていることを示してきた。中でも、HDAC因子のうちHDA6/19およびPcG因子のうちCLF/SWNが重要であり、極めて多数の遺伝子群が発芽約1週間後に発現抑制を受けること、HDACとPcGによって制御される遺伝子群は必ずしも同一ではないこと等がマイクロアレー解析の結果から明らかとなった。HDA6/19機能抑制体を用いた解析により、その主要ターゲットはLEC1、FUS3、ABI3等の胚特異的転写制御因子であること、また、この発現抑制は糖無添加培地では起こらないことから糖シグナルとクロストークしているものの、既知の糖シグナル仲介因子(HSI2/HSL1)とはリンクしないこと等が明らかとなった。さらに、HDA6/19は、栄養成長相への移行後は、茎頂分裂組織形成の中心因子であるWUSの発現制御にも関わっていることも明らかとなった。一方、CLF/SWNの2重機能欠損変異体を用いた解析により、CLF/SWNはEMF2/VRN2と複合体を形成し、その主要なターゲットはLEC1、FUS3、ABI3等の胚特異的転写制御因子であること、2重機能欠損変異体で見られる発芽後成長抑制や胚様構造形成は発芽実生を低温下で培養することにより栄養成長相への転換が起こること、低温下であっても低濃度オーキシン処理によって再び胚様構造形成が引き起こされること等が明らかとなった。さらに、オーキシン応答遺伝子や胚的形質指標遺伝子等の発現調査により、発芽後、茎頂部でのオーキシン生合成開始時期に遺伝子発現抑制が確立されること等が明らかとなった。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (10 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Isolation of putative embryo-specific genes using stress induction of carrot somatic embryos2009

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Journal Title

      Breeding Sci. 59

      Pages: 37-46

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  • [Journal Article] Selection of SET domain-containing protein, genes involved in embryogenesis in Arabidopsis thaliana2009

    • Author(s)
      N. Hariganeya
    • Journal Title

      Plant Biotechnol (印刷中)

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Possible involvement of DNA methylatibn on, expression of Carrot LEC1 gene in its 5'-unstream reaion.2009

    • Author(s)
      T. Shibukawa
    • Journal Title

      Gene (印刷中)

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A carrot Gbox-binding factor-type basic region/leucine zipper factor DcBZ1 is involved in abscisic acid signal transduction in somatic embrvogenesis2008

    • Author(s)
      H. Shiota
    • Journal Title

      Plant Physiol. Biochem 46

      Pages: 550-558

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Sugar signaling is involved in histone deacetylase-mediated repression of embryonic characteristics after germination2008

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Journal Title

      Plant Biotechnol 25

      Pages: 335-340

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 胚発生維持・栄養成長相転換を制御するクロマチンリモデリング機構2008

    • Author(s)
      針金谷尚人
    • Journal Title

      植物の生長調節 43

      Pages: 35-43

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  • [Journal Article] 胚発生錐持・栄養成長相転換を制御するクロマチンリ:モデリング機構2008

    • Author(s)
      針金谷, 尚人
    • Journal Title

      植物の成長調節 (印刷中)

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  • [Journal Article] Identification and characterization of carrot HAP that form a comlex with the embryo-specific transcription factor C-LECl.2007

    • Author(s)
      K.Yazawa
    • Journal Title

      J.Exp.Bot. 58・13

      Pages: 3819-3828

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  • [Journal Article] The Arabidopsis histone deacetylases HDA6 and HDA19 contribute to the repression of embryonic properties after gemination2007

    • Author(s)
      M.Tanaka
    • Journal Title

      Plant Physiol. 146

      Pages: 149-161

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    • Author(s)
      H. Kamada
    • Organizer
      XIth France-Japan Workshop on Plant Sciences 2008
    • Place of Presentation
      Tsukuba (Japan)
    • Year and Date
      2008-10-22
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      N. Hariganeya
    • Organizer
      XIth France-Japan Workshop on Plant Sciences 2008
    • Place of Presentation
      Tsukuba (Japan)
    • Year and Date
      2008-10-22
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  • [Presentation] シロイヌナズナ種子形成時におけるFUS3の発現とDNAメチル化に関する研究2008

    • Author(s)
      渋川登美子
    • Organizer
      日本植物学会第72回大会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2008-09-27
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  • [Presentation] 茎頂分裂組織形成の制御機構に関わるHDAC因子の解析2008

    • Author(s)
      小林尚子
    • Organizer
      第26回日本植物細胞分子生物学会大阪大会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2008-09-02
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  • [Presentation] ニンジンにおけるC-LEC1の発現とDNAメチル化に関する研究2008

    • Author(s)
      渋川登美子
    • Organizer
      第26回日本植物細胞分子生物学会大阪大会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2008-09-02
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  • [Presentation] Analysis of embryo-like structure formation in cif swn double mutant of Arabidopsis thaliana.2008

    • Author(s)
      N. Hariganeya
    • Organizer
      19^<th> International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Montreal (Canada)
    • Year and Date
      2008-07-24
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  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるclfswn2重変異体の胚様組織形成の解析2008

    • Author(s)
      針金谷・尚人
    • Organizer
      第49回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2008-03-20
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  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるclfswn2重変異体の胚様組織形成の解析2007

    • Author(s)
      針金谷・尚人
    • Organizer
      植物化学調節学会第42回大会
    • Place of Presentation
      静岡市
    • Year and Date
      2007-10-29
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  • [Presentation] 植物細胞組機培養技術を活用した分化会能性発現機構に関する研究2007

    • Author(s)
      鎌田博
    • Organizer
      第25回日本植物細胞分子生物学会大会
    • Place of Presentation
      千葉市
    • Year and Date
      2007-08-08
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  • [Presentation] ニンジンGBF型bZIPタンパク質DcBZIの発現と機能解析2007

    • Author(s)
      塩田肇
    • Organizer
      第25回日本植物細胞分子生物学会大会
    • Place of Presentation
      千葉市
    • Year and Date
      2007-08-08
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      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.gene.tsukuba.ac.jp/Plant/MolecularBiology/index/

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.gene.tsukuba.ac.jp/Plant/MolecularBiology/index/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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