父母性因子の協働により植物初期胚の体軸が形成される分子機構の解明

• Project Area: Correlative gene system: establishing next-generation genetics
• Project/Area Number: 24113514
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 植田 美那子 名古屋大学, 理学研究科(WPI), 講師 (20598726)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2013: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 転写因子 / パターン形成 / 植物胚

Outline of Annual Research Achievements

被子植物であるシロイヌナズナにおいて、父母因子の制御下で胚発生を担う因子を網羅的に探索するべく、父母の両方から受精卵に持ち込まれて体軸形成を制御するWRKY2転写因子の下流で働く因子群を探索した。次世代シーケンサーを用いて野生型とwrky2変異体の受精卵で発現する遺伝子を網羅的に比較した結果、27の候補遺伝子を得た。これらは分泌性の低分子ペプチドや代謝酵素、主要な植物ホルモンの一つであるオーキシンの輸送や特異的なオルガネラ構造変化に関与すると推定される遺伝子など、多岐にわたっていた。これらの欠損株をストックセンターより入手し、表現型を解析したところ、うちいくつかは胚の形態に異常を示し、胚性致死となるものも見つかった。
また、父母の一方からのみ受精卵に持ち込まれるSSPとPOZについても詳細に解析を行い、これらがWRKY2と協調的に胚発生を制御することを見出した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] シロイヌナズナの受精卵極性と初期胚パターンの制御機構 (2015)
  • Author(s): 植田美那子, 木全祐資, 栗原大輔, 東山哲也
  • Organizer: 日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-03-18
• [Presentation] Molecular dynamics of plant axis formation (2015)
  • Author(s): Minako Ueda, Yusuke Kimata, Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama
  • Organizer: The 1st CSRS-ITbM Joint Workshop
  • Place of Presentation: 愛知
  • Year and Date: 2015-01-07
• [Presentation] Transcriptional network underlying the apical-basal axis formation in plant embryos (2014)
  • Author(s): Minako Ueda, Tetsuya Higashiyama
  • Organizer: The 38th Naito Conference
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2014-10-08
• [Presentation] シロイヌナズナ受精卵における細胞極性化過程のライブイメージング (2014)
  • Author(s): 植田美那子，木全祐資，栗原大輔, 東山哲也
  • Organizer: エンドメンブレンミーティングプログラム
  • Place of Presentation: 愛知
  • Year and Date: 2014-09-30
• [Presentation] シロイヌナズナの受精卵極性とパターン形成の制御機構 (2014)
  • Author(s): 植田美那子，木全祐資，東山哲也
  • Organizer: 日本植物学会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Year and Date: 2014-09-12
• [Presentation] シロイヌナズナの胚発生制御因子の同定に向けた化合物スクリーニング (2014)
  • Author(s): 木全祐資, 佐藤綾人, 東山哲也, 植田美那子
  • Organizer: 日本植物形態学会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Year and Date: 2014-09-11
• [Presentation] Molecular dynamics of plant axis formation (2014)
  • Author(s): Minako Ueda, Yuusuke Kimata, Tetsuya Higashiyama
  • Organizer: International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium 2014
  • Place of Presentation: 愛知
  • Year and Date: 2014-09-09
• [Presentation] Integration of paternal and maternal factors directly regulates transcription of Arabidopsis embryo patterning gene WOX8 (2014)
  • Author(s): Minako Ueda, Zhongjuan Zhang, Ernst Aichinger, Tetsuya Higashiyama, Masaaki Umeda, Edwin Groot and Thomas Laux
  • Organizer: 名古屋大学・フライブルグ大学共催ミニシンポジウム
  • Place of Presentation: ドイツ
  • Year and Date: 2014-06-17
• [Presentation] Molecular Regulation of Plant Axis Formation (2014)
  • Author(s): Minako Ueda, Yuusuke Kimata, Ayato Sato, Tetsuya Higashiyama
  • Organizer: The 2nd International Symposium on Transformative Bio-Molecules 2014
  • Place of Presentation: 愛知
  • Year and Date: 2014-05-12
• [Presentation] シロイヌナズナの受精卵極性と体軸形成の制御機構 (2013)
  • Author(s): 植田美那子、東山哲也、梅田正明
  • Organizer: 第25回日本植物形態学会
  • Place of Presentation: 北海道
• [Presentation] シロイヌナズナの受精卵極性と体軸形成の制御機構 (2013)
  • Author(s): 植田美那子、東山哲也、梅田正明
  • Organizer: 第77回日本植物学会
  • Place of Presentation: 北海道