維管束系形成の分子機構

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10304063
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 福田 裕穂 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10165293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 出村 拓 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40272009) ; 杉山 宗隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 講師 (50202130)
• Keywords: シロイヌナズナ / 維管束 / 突然変異体 / ブラシノステロイド / ヒャクニチソウ / 管状要素分化 / 前形成層 / 抗体

Research Abstract

1.シロイヌナズナ突然変異体を用いた解析:これまでに単離した維管束パターン変異体6種に、Athb8遺伝子プロモーターとGUSの融合遺伝子を導入した結果、いずれの変異も前形成層形成過程での変異であることが明らかになった。
2.ヒャクニチソウ葉肉細胞からの管状要素分化系を用いた前形成層分化と分化決定の解析:
(1)昨年開発したバイオアッセイ系"ビーズ法"を用いて、管状要素分化誘導・促進因子を探索したところ、培地中に分泌される100kD以上の高分子アラビノガラクタンプロテインがその候補として見いだされ、これをザイロジェンと命名した。
(2)ステージ3に先立って合成されるブラシノステロイドの遺伝子レベルでの制御を知るために、ヒャクニチソウから6種のブラシノステロイド合成酵素遺伝子、ZESTE1,ZEDIM,ZEDWPF4,ZECPD1,ZECPD2,ZEDWARFを単離した。これらのmRNAの分化過程での蓄積を調べたところ、ZESTE1,ZEDIM,ZEDWPF4,ZECPD1のmRNAはいずれも、ステージ3に先立って急激に増加することが分かり、ブラシノステロイド合成系の協調的な遺伝子発現促進があることが明らかになった。このうち、ZEDWPF4とZECPD1は分化誘導条件で顕著にその発現が促進され、この2つのP450酵素遺伝子の発現制御がブラシノステロイド合成制御の重要なステップとなっていることが示唆された。
(3)昨年度単離した抗体CN8に加え、ファージディスプレイサブトラクション法を用いて、新たに分化特異的抗体を2種単離した。

Research Products

• [Publications] Fukuda,H.: "Programmed cell death of tracheary elements as a paradigm in plants."Plant Mol.Biol.. 44. 245-253 (2000)
• [Publications] Sugiyama,M.: "Endonuclease"Plant Mol.Biol.. 44. 389-397 (2000)
• [Publications] Nara-Sato,K.: "The rates of deceleration of nuclear and organellar DNA syntheses differ in the progenitor cells of the apical meristems during carrot somatic embryogenesis."Planta. 211. 457-466 (2000)
• [Publications] Koizumi,K.: "A series of novel mutants of Arabidopsis thaliana that are defective in the formation of continuous vascular network : Calling the auxin signal flow canalization hypothesis into question."Development. 217. 3197-3204 (2000)
• [Publications] Nakashima,J.: "Autolysis during in vitro tracheary element differentiation-Formation and location of the perforation."Plant Cell Physiol.. 41. 1267-1271 (2000)
• [Publications] Endo,S.: "Inhibition of proteasome activity by the TED4 protein in extracellular space : a novel mechanism for protection of living cells from injury caused by dying cells."Plant Cell Physiol.. 42. 9-19 (2001)
• [Publications] Yamamoto,R.: "Brassinosteroid levels increase drastically prior to morphogenesis of tracheary elements."Plant Physiol.. 125. 556-563 (2001)
• [Publications] Motose,H.: "Involvement of local intercellular communication in the differentiation of zinnia mesophyll cells into tracheary elements."Planta. (in press). (2001)
• [Publications] Motose,H.: "An arabinogalactan protein (s) is a key component of a fraction that mediates local intercellular communication involved in tracheary element differentiation of zinnia mesophyll cells."Plant Cell Physiol.. 42. 129-137 (2001)
• [Publications] Obara,K.: "Direct evidence of active and rapid nuclear degradation triggered by vacuole rupture during programmed cell death in Zinnia."Plant Physiol.. 125. 615-626 (2001)
• [Publications] Kuriyama,H.: "Regulation of tracheary element differentiation."J Plant Growth Reg.. (in press). (2001)
• [Publications] 出村拓: "細胞・組織の光学顕微鏡による観察"モデル植物ラボマニュアル(岩渕雅樹ら編集)、Springer. 35-40 (2000)