1997 Fiscal Year Annual Research Report
高等植物の器官形成における細胞間シグナル伝達機構の分子解析
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08408031
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岡田 清孝 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50101093)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石黒 澄衞 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50260039)
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| Keywords | 植物器官形成 / 細胞分化 / 細胞間シグナル伝達 / シロイヌナズナ / 突然変異体 / 根毛形成 / 接触刺激 / プラズモデデスマ-タ |
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| Research Abstract |
本基板研究は、シロイヌナズナを用いて植物体の細胞間シグナル伝達機構を分子レベルであきらかにし、器官形成における役割を解明することを目的としている。
今年度は、(1)シロイヌナズナの根の表皮細胞には、根毛既成細胞(トリコブラスト)と非形成細胞(アトリコブラスト)の2種類がある。我々は、表示細胞のトリコブラストへの分化を誘導するCAPRICE(CPC)遺伝子を単離し、この遺伝子産物がMYBドメインを持つ転写因子であることを見出した。CPC遺伝子は、非形成細胞で発現し、根毛形成細胞では発現していないことがわかった。非形成細胞への分化を誘導するGL2遺伝子は野性型植物の根の非形成細胞で発現しているが、CPC遺伝子の欠損突然変異体(根毛を持たない突然変異体)ではすべての表皮細胞で発現する。この結果は、CPC遺伝子が隣接する根毛形成細胞におけるGL2遺伝子の発現を抑制していることを示唆する。
(2)シロイヌナズナは、根の先端部分の物理的な環境変化を感知して根毛の形態を変化させる。我々は、環境の感知ができなくなったと思われる突然変異体3株を分離した。いずれも異なった遺伝子の変異である。これらの突然変異体について解析した結果から、根端で物理的な接触刺激を感知する機構か、または、感知したシグナルを根毛形成部位まで伝達する細胞間シグナル伝達機構が異常になったと考えられる。遺伝子のクローニングをおこなっており、そのうちrot120突然変異体については詳細なマッピングを終了した。
(3)植物細胞の細胞間原形質連絡構造であるプラズマデスマ-タと細胞間シグナル伝達機構との関連について調べるために、シロイヌナズナの根の表皮細胞にマイクロインジェクションをおこなう実験系を構築している。
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[Publications] T.Wada: "Epidermal cell differention in Arabidopsis detemined by a Myb-homolog,CPC." Science. 277. 1113-1116 (1997)
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[Publications] T.Oyama: "The Arabidopsis HY5 gene encodes a bZIP protein that regulates stimulus-induced development of root and hypocotyl." Genes & Development. 11. 2983-2995 (1997)
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[Publications] L.-H.Ang: "Molecular interaction between COP1 and HY5 defines a regulatory switch for light control of Arabidopsis development." Molecular Cell. 1. 213-222 (1998)
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[Publications] S-l.Sawa: "A rapid method for detection of single base changes in Arabidopsis thaliana using the polymerase chain reaction." Plant Molec.Biol.Rep.15. 179-185 (1997)
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[Publications] T.Ito: "A serine/threonine protein kinase gene isolated by in vivo binding procedure using Arabidopsis floral homeotic qene product,AGAMOUS." Plant & Cell Physiol.38. 248-258 (1997)
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[Publications] R.Tanaka: "The third member of the hemA gene family encoding glutamyl-tRNA reductase is primarily exnressed in roots in Hordeum vulgare" Photosynthesis Res.53. 161-171 (1997)
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[Publications] 小山時隆: "植物分子生物学" 朝倉書店, 195 (1997)
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[Publications] 澤進一郎: "生殖細胞の発生と性分化" 共立出版, 622 (1997)
