イネの種子根および冠根メリステムの形成・維持機構

• Project Area: Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
• Project/Area Number: 23012016
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 犬飼 義明 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (20377790)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兒嶋 孝明 (兒島 孝明) 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (40509080) ; 永澤 信洋 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥6,200,000 (Direct Cost: ¥6,200,000); Fiscal Year 2012: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2011: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
• Keywords: 植物 / イネ / メリステム / 発生・分化 / 根 / オーキシン / 突然変異体 / 遺伝子

Research Abstract

(1)T3-7-1変異体の解析
新たに選抜したT3-7-1変異体は根長が増加する特徴を示す。本変異体の原因遺伝子の発現性をGFPレポーター遺伝子により解析した結果、再分化個体の不定根や側根の分裂組織内の静止中心(QC)を中心とした領域での発現が確認された。
根端分裂組織には"open"タイプと"closed"タイプが存在し、イネは後者に属する。この"closed"タイプは根冠と根端分裂組織の境界がはっきりしていることが特徴であるが、本変異体ではその境界面が曖昧になり、"open"タイプに似た構造を示した。本原因遺伝子の発現はオーキシンにより誘導されたため、今後は本遺伝子の発現制御機構を精査するとともに、根端における分裂細胞の分布の経時的変化等を詳細に解析し、長根化へとつながる分子機構の解明を目指したい。
(2)T11-22-2変異体の解析
T11-22-2変異体は根端メリステムサイズが肥大化する特徴を示す。本変異体の原因遺伝子は、miRNAの生成を担うことが示唆された。今後は標的遺伝子を同定するとともに、本変異体で見られる根端メリステムサイズの肥大化との関連性を解析する必要がある。

Current Status of Research Progress

Reason

最終年度

Strategy for Future Research Activity

研究結果を総合的にとらえると、まず根端メリステムへ輸送されたオーキシンがその細胞群に受容され、microRNAが生成されることにより根端メリステムの制御が行われるものと推定される。今後はこれらの制御因子に注目し、根端メリステムの形成・維持機構の解明を目指したい。

Research Products

• [Journal Article] SLLl, which encodes a member of the stearoyl-acyl carrier protein fatty acid desaturase family, is involved in cell elongation in lateral roots via regulation of fatty acid content in rice (2013)
  • Author(s): Shelley, I. J., S. Nishiuchi, K. Shibata, Y. Inukai
  • Journal Title: Plant Sci. Volume: 207 Pages: 12-17
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2013.01.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] OsIAA13-mediated auxin signaling is involved in lateral root initiation in rice (2012)
  • Author(s): Kitomi, Y., H. Inahashi, H. Takehisa, Y. Sato, Y. Inukai
  • Journal Title: Plant Sci. Volume: 190 Pages: 116-122
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2012.04.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The auxin responsive AP2/ERF transcription factor CROWN ROOTLESS5 is involved in crown root initiation in rice through the induction of OsRRl, a type-A response regulator of cytokinin signaling (2011)
  • Author(s): Yuka Kitomi
  • Journal Title: The Plant Journal Volume: 67 Issue: 3 Pages: 472-484
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04610.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular mechanism of crown root initiation and the different mechanisms between crown root and radicle in rice (2011)
  • Author(s): Yuka Kitomi, Hidemi Kitano, Yoshiaki Inukai
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior Volume: 6 Pages: 1276-1278
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] イネ冠根形成の誘導過程を制御する分子機構 (2011)
  • Author(s): 木富悠花・犬飼義明
  • Journal Title: 根の研究 Volume: 20 Pages: 61-71
  • NAID: 10029355161
• [Presentation] イネにおける根端分裂組織のオーガニゼーションに関わるQHB/OsWOX5遺伝子の解析 (2013)
  • Author(s): 柴田恭佑、佐塚隆志、伊藤純一、犬飼義明
  • Organizer: 第123回日本育種学会講演会
  • Place of Presentation: 東京農業大学
  • Year and Date: 2013-03-27
• [Presentation] Mapping and functional analysis of REDUCED ROOT LENGTH2 gene, RRL2, in rice (2012)
  • Author(s): I. J. Shelley, H. Ozaki, H. Kitano, Y. Inukai
  • Organizer: 8th symposium of the International Society of Root Research
  • Place of Presentation: Dundee, Scotland
  • Year and Date: 2012-06-26
• [Presentation] イネの側根が減少するOsiaa13変異体では通期組織形成が遅延する (2012)
  • Author(s): 稲橋宏樹, 山内章, 犬飼義明
  • Organizer: 第36回根研究集会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2012-06-16
• [Presentation] 下流因子から見えてきたCRL5遺伝子によるイネの冠根形成制御機構 (2012)
  • Author(s): 木富悠花・王ハン輝・兒島孝明・北野英己・犬飼義明
  • Organizer: 日本育種学会第121回講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] オーキシンおよびサイトカイニンによるイネ冠根形成の制御機構 (2011)
  • Author(s): 木富悠花・犬飼義明
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-17
• [Remarks]
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/%7eikusyu/content.html#inukai
• [Remarks]
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/%7eikusyu/content.html#inukai