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高等植物の表皮分化機構の確立と維持に関わる転写因子の解析

Publicly Offered Research

Project AreaPlant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
Project/Area Number 21027028
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  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20271710)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥5,200,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywordsシロイヌナズナ / 表皮細胞 / 発生・分化 / 突然変異 / 分子遺伝学 / 遺伝子発現
Research Abstract

高等植物における表皮分化の分子機構を明らかにするため,シロイヌナズナの茎頂L1層に特異的な遺伝子発現に関わる転写因子PDF2,ATML1の解析をすすめた。
1)レポーターを用いたPDF2とATML1の発現解析
PDF2,ATML1各遺伝子プロモーターとGUSレポーター融合遺伝子の発現解析から,PDF2のuORFは翻訳に対して抑制的に働くこと,第1イントロンは発現を促進する効果を持つことが示唆されたが,それらが発現をL1層に限定する機構に関わる証拠は得られなかった。ATML1の第2転写開始点からの発現は,第1転写開始点に比べて弱く,表皮細胞の発生後期に強まることから,補足的であると推定された。
PDF2,ATML1を含むHD-ZIP IVファミリー全16遺伝子のうち,10遺伝子の3'非翻訳領域には短い配列HDCボックスがある。精査するといずれのHDCボックスにも逆向き相補配列が存在し,ステムループ構造の2本鎖RNAを形成することが予想された。
2)pdf2 atml1二重変異の解析
表皮欠損を示すpdf2-1 atm-1二重変異において,葉の表側マーカーPHB,裏側マーカーFILの発現をGFPレポーターを用いて調べたところ,表皮欠損は表裏の決定には影響しないことが示唆された。一方,胚発生過程におけるDR5プロモーターによるGFPの蛍光観察から,表皮欠損に伴うオーキシン極性輸送の喪失が発生遅延と器官形態異常の原因であると示唆された。さらに,PDF2遺伝子の新たなT-DNA挿入変異アレルpdf2-2の解析をすすめ,pdf2-1同様,atmll-1との組み合わせでは表皮欠損,atmll-2との組み合わせでは胚性致死の表現型を示すことを確認した。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Arabidopsis Qa-SNARE SYP2 proteins localized to different subcellular regions function redundantly in vacuolar protein sorting and plant development.2010

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

      Plant J.

      Volume: 64 Pages: 924-935

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

      FEBS Lett.

      Volume: 584 Pages: 3042-3046

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  • [Journal Article] Polyamines : Ubiquitous polycations with unique roles in growth and stress responses.2010

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

      Ann.Bot. 105

      Pages: 16-16

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

      Dev.Growth Differ. 51

      Pages: 769775-769775

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  • [Presentation] シロイヌナズナの表皮細胞分化に必須なホメオボックス遺伝子ATML1とPDF2の発現に関する研究2010

    • Author(s)
      小川枝里子, ほか
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-08
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    • Author(s)
      吉本香織, ほか
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-08
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    • Author(s)
      Ogawa, et al.
    • Organizer
      21th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2010-06-08
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      Wurina, et al.
    • Organizer
      21th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2010-06-08
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      懸樋潤一, ほか
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    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2010-03-20
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      浦和博子, ほか
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-12-11
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      懸樋潤一, ほか
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      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      山形
    • Year and Date
      2009-09-18
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  • [Presentation] Function of NimA-related protein kinases in Arabidopsis.2009

    • Author(s)
      Motose, et al.
    • Organizer
      20th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Edinburgh, UK
    • Year and Date
      2009-06-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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