シロイヌナズナの胚および地上部の形能形成に関与する遺伝子群の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10182214
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 田坂 昌生 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (90179680)
• Keywords: シロイヌナズナ / cuc変異株 / 茎頂分裂組織 / CUC2遺伝子 / 胚発生 / 器官分離

Research Abstract

1. CUC2,SGR1/SCR遺伝子の解析;
A. 発現解析:CUC2遺伝子の発現をin situハイブリダイゼーションで調べ、胚発生以後も頂芽分裂組織から葉や花の原基が生じる時にその境目に発現すること、花の各器官の間に発現することさらに、雌しべの隔壁と胚珠に発現することを示した。CUC2遺伝子のプロモーターとマーカー遺伝子をつなげたキメラ遺伝子を植物体に導入し、その発現を調べたところ、胚発生以降の発現がin situハイブリダイゼーションで調べた結果と一致する個体が得られた。SGR1/SCR遺伝子の地上部における発現解析は現在進行中である。
B. 機能解析:cuc突然変異株とstm変異株を用いた解析から茎頂分裂組織が胚発生過程で形成されるにはCUCによるSTMの発現が必須であり、逆に胚発生後期にSTMによりCUC2の発現領域が正確に決められることが子葉の分離に重要であることが明らかになった。他の胚発生異常変異株、地上部形態形成変異株、花の形態異常変異株との掛け合わせは現在進行中である。
2. CUCl遺伝子および形態形成に関係する遺伝子のクローニング; a.CUC2遺伝子とホモロジーの高い遺伝子AtNAC1をクローニングし、それもCUC2と同じ発現をすることを明らかにした。b.CUC1遺伝子を単離するための遺伝子座の詳しい解析は順調に進み、現在約200Kb以内の領域にまで狭めることが出来た。
3. 新しい形態形成異常突然変異株の分離: シロイヌナズナにT-DNAを挿入した株およびシロイヌナズナのトランスポゾンTagが転移した株を多量に作製している。この中から、胚発生および地上部の形態形成に以上を示す変異株をいくつか単離しており、現在遺伝学的解析を行っている。

Research Products

• [Publications] Fukaki H.et al.: "Genetic evidence that the endodermis is essential for shoot gravitropism in Arabidopsis thaliana" Plant J.12. 425-430 (1998)
• [Publications] Fukaki H.and Tasaka M: "Gravity perception and gravitropic response of infloral stems in Arabidopsis thaliana" Advance in Space Research. (in press). (1999)
• [Publications] Lynn K., et al: "The PINHEAD/ZWILLE gene acts pleiotropically in Arabidopsis development and has overlapping functions with ARGONAUTE 1 gene" Development. (in press). (1999)
• [Publications] Aida M.et al: "Shoot apical meristem and cotyledon formation during Arabidopsis embryogenesis: Interaction among the CUP-SHAPED COTYLEDON and SHOOT MERISTEMLESS genes." Development. (in press). (1999)
• [Publications] Tasaka M.et al: "The endodermis and shoot gravitropism" Trends in Plant Science. (in press). (1999)