Molecular mechanisms of determination of gene-expression domain in leaf development

2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
• Project/Area Number: 19060004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: OKADA Kiyotaka National Institute for Basic Biology, 所長 (50101093)
• Project Period (FY): 2007 – 2012
• Keywords: 葉形成 / 植物器官分化 / 細胞間シグナル / マイクロRNA / シロイヌナズナ

Research Abstract

葉や花器官などの側生器官は、茎頂分裂組織の周辺領域の定まった場所に原基が形成され、ついで基部と先端・表側と裏側・中央部と周縁部を区別する三本の直交軸に沿って成長する。原基の位置がどのようにして決定されるのか、葉原基にリクルートされた細胞が軸に沿った分裂と分化を促すシグナリングシステムは何か、という基本的な問題はまだ解明されていない。遺伝学・生化学・細胞生物学に加えて、ゲノム解析とモデル化などの手法を用いて分子的実体を明らかにするとともに、分裂組織において葉原基の形成される位置とタイミングを規定する分子機構を解析する。
具体的には、(1)葉および花器官の原基の形成と領域化に異常を示す突然変異遺伝子の機能と発現を解析する。(2)表側領域特異的な遺伝子発現に重要なmicroRNA165/166の形成と輸送機構について解析を進める。(3)芽生えの茎頂分裂組織・花序および花芽分裂組織や、食用に供するカリフラワーの花芽からmiRNAやpeptideを抽出し、質量分析(MS)法を用いて同定してそれらの機能を解析する。

Research Products

• [Journal Article] The GLABRA2 homeodomain protein directly regulates CESA5 and XTH17 gene expression in Arabidopsis roots. (2009)
  • Author(s): Tominaga-Wada R., Iwata M., Sugiyama J., Kotake T., Ishida T., Yokoyama R., Nishitani K., Okada K., Wada T
  • Journal Title: Plant J 60 Pages: 564-574
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NO VEIN Mediates Auxin-Dependent Specification and Patterning in the Arabidopsis Embryo (2009)
  • Author(s): Tsugeki R., Ditengou F.A., Sumi Y., Teale W., Palme K., Okada K
  • Journal Title: Shoot, and Root. Plant Cell 21 Pages: 3133-1351
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] VAJ/GFA1/CLO is Involved in the Directional Control of Floral Organ Growth. (2009)
  • Author(s): Yagi N., Takeda S., Matsumoto N., Okada K
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 50 Pages: 515-527
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Jasmonic acid control of GLABRA3 links inducible defense and trichome patterning in Arabidopsis. (2009)
  • Author(s): Yoshida Y., Sano R., Wada T., Takabayashi J., Okada K
  • Journal Title: Development 136 Pages: 1039-1048
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MAA3 (MAGATAMA3) Helicase Gene is Required for Female Gametophyte Development and Pollen Tube Guidance in Arabidopsis thaliana. (2008)
  • Author(s): Shimizu K.K., Ito T., Ishiguro S., Okada K
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 49 Pages: 1478-1483
  • Peer Reviewed
• [Presentation] シロイヌナズナを用いた植物器官発生機構の解析. (2010)
  • Author(s): 岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 20100300
• [Presentation] GABA代謝経路による向背軸のそった極性形成機構. (2010)
  • Author(s): 豊倉浩一、草野都、渡辺恵郎、為重才覚、立松圭、槻木竜二、松本任孝、斉藤和季、岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 20100300
• [Presentation] シロイヌナズナ葉原基での背軸側特異的なmiRNAを介したPHBの発現抑制機構 (2010)
  • Author(s): 立松圭、渡辺恵郎、豊倉浩一、為重才覚、岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 20100300
• [Presentation] 維管束形成の初期過程で働くNOVとVAHの解析. (2010)
  • Author(s): 槻木竜二、石橋桂、岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 20100300