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シロイヌナズナの受精過程におけるHD-GL2型転写因子群の機能解析

Research Project

Project/Area Number 19043012
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

高橋 卓  Okayama University, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20271710)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywordsシロイヌナズナ / 表皮細胞 / 生殖器官 / 突然変異 / 分子遺伝学
Research Abstract

HD-GL2ファミリーは植物に特有のホメオドメインを持つ転写因子の一群で、その多くの遺伝子が茎頂最外層(L1)や表皮細胞で強く発現する。そのうち、いくつかの遺伝子は受粉前後の花器官において特異的な発現を示す。しかし、これらの遺伝子のT-DNA挿入変異体は、それぞれ単独では異常な表現型を表さず、遺伝子間に機能の冗長性があることが示唆される。他方、同じファミリーに属するPDF2, ATML 1は茎頂最外層からの表皮分化に必須であり、その二重欠損変異は地上部の表皮細胞を欠く。花器官の特定の組織や細胞で発現しているHD-GL2遺伝子は、配偶体の形成から受粉、受精に至る、最も動的な細胞間認識が起こる過程で重要な転写調節機能を担っている可能性があることから、本研究では、これらの遺伝子について生殖過程における機能の解明を目指した。
(1) PDF2遺伝子の欠損変異pdf2-1と他のHD-GL2遺伝子の欠損変異との二重変異体の表現型観察から、それらのいくつかに見られた稔性低下の原因が、主にAP3遺伝子の発現低下による花小器官のホメオティック変異(花弁のがく化と雄蕊の心皮化)にあることを明らかにした。これらのHD-GL2遺伝子は花小器官の表皮に発現しており、生殖器官分化における表皮細胞の寄与の重要性が示唆された。
(2) HDG2遺伝子は胚のう形成後、反足細胞において特異的に強く発現する。この発現には、表皮に特異的な遺伝子発現に関わるL1ボックス配列がシス配列として必要であることを前年度明らかにしていた。L1ボックス配列はHD-GL2ファミリーの標的配列でもあり、自己制御が示唆されたため、hdg2変異体や同じ反足細胞で発現が見られるHD-GL2遺伝子の三重変異体hdg2 hdg5 hdg9でGUSレポーターによりHDG2の発現を確かめた。その結果、いずれの変異体でも反足細胞での発現が認められた。

Report

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

    (10 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] A semi-dominant mutation in a ribosomal protein L10 gene suppresses the dwarf phenotype of the ac15 mutant in Arabidopsis thaliana2008

    • Author(s)
      Imai et.al.
    • Journal Title

      Plant J. 56

      Pages: 881-890

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermospermine is required for stem elongation in Arabidopsis thaliana2008

    • Author(s)
      Kakehi et.al.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol. 49

      Pages: 1342-1349

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A protective role for polyamine spermine against drought stress in Arabidopsis.2007

    • Author(s)
      Yamaguchi, et. al.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Com. 352

      Pages: 486-490

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるテルモスペルミン作用機構の分子遺伝学的解析2009

    • Author(s)
      高橋卓ほか
    • Organizer
      日本ポリアミン研究会第23回研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2009-01-25
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのac15変異株の茎伸長欠損を抑圧する新たな変異株の単離2008

    • Author(s)
      河野恵理ほか
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの表皮に特異的な遺伝子発現に関わる転写因子の探索2008

    • Author(s)
      瀬崎のりこほか
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナac15変異株の茎伸長欠損を抑圧する新たな変異株の単離と遺伝子の同定2008

    • Author(s)
      懸樋潤一ほか
    • Organizer
      日本植物学会第72回大会
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2008-09-25
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの花器官におけるHD-ZIP IV遺伝子群の機能2008

    • Author(s)
      岡田ひとみほか
    • Organizer
      第49回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-03-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの茎の伸長におけるテルモスペルミンの重要性2008

    • Author(s)
      懸樋潤一ほか
    • Organizer
      日本ポリアミン研究会第22回研究発表会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2008-01-25
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] A semi-dominant mutation in a ribosomal protein L10 gene suppresses the dwarf phenotype of the ac15 mutant.2007

    • Author(s)
      A. Imai, et. al.
    • Organizer
      18th International 'Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Beijing/China
    • Year and Date
      2007-07-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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

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