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2017 Fiscal Year Annual Research Report

単子葉植物イネを用いた葉の初期発生メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 15J06957
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

安居 佑季子  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Keywordsイネ / 葉 / 発生 / OsWOX4
Outline of Annual Research Achievements

イネのホメオボックス転写因子OsWOX4は茎頂分裂組織の維持に機能し、葉原基でも発現する(Ohmori et al., Plant Cell, 2013)。本課題ではOsWOX4の葉の初期発生における機能を明らかにすることを目的に研究をおこなった。
前年度までに、誘導系のOsWOX4ノックダウン株を用いて、葉の機能解析に適した一過的ノックダウンの系を確立し、OsWOX4がサイトカイニン生合成に機能するLOG遺伝子の発現を制御することで維管束形成に関わることを示唆していた。今年度はサイトカイニン含有量に対するOsWOX4ノックダウンの影響を解析した。その結果、OsWOX4をノックダウンさせることで、サイトカイニン量が顕著に減少することを示した。このことからOsWOX4はLOG遺伝子の発現制御を介して、サイトカイニン生合成を正に制御し、維管束形成に寄与していると考えられた。
中肋は葉が直立するために必要な構造である。これまでにDL遺伝子が、葉原基の中央部において細胞分裂を促進し、中肋形成の初期段階が進むことがわかっている。OsWOX4がノックダウンすると、葉原基の葉の中央部特異的な厚み形成がみられなくなり、中央部の向軸―胚軸方向の細胞数が減少した。また、DLの発現が顕著に減少していた。これらからOsWOX4がノックダウンすると、DLの発現が維持されなくなり、葉原基の形態異常につながったと考えられる。
また、前年度までに得ていたマイクロアレイのデーターを用いて、Gene Ontology解析を行った結果、OsWOX4は細胞の活性を保つ機能があることが示唆された。この結果は、テクノビット切片を用いた詳細な解析結果からも支持された。これらから、OsWOX4は茎頂分裂組織の維持に加え、葉の初期発生を多面的に制御する、イネの発生に非常に重要な因子であることを明らかにした。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Characterization of a half-pipe-like leaf1 mutant that exhibits a curled leaf phenotype.2018

    • Author(s)
      Hikari Matsumoto, Yukiko Yasui, Toshihiro Kumamaru, and Hiro-Yuki Hirano
    • Journal Title

      Genes. Genet. Syst.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1266/ggs.17-00013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic enhancer analysis reveals that FLORAL ORGAN NUMBER2 and OsMADS3 co-operatively regulate maintenance and determinacy of the flower meristem in rice.2017

    • Author(s)
      Yukiko Yasui, Wakana Tanaka, Tomoaki Sakamoto, Tetsuya Kurata, and Hiro-Yuki Hirano
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 58 Pages: 893-903

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx038

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 葉に多面的な異常がみられるイネ変異体の解析2017

    • Author(s)
      久保文香, 安居佑季子, 熊丸敏博, 平野博之
    • Organizer
      133回 日本育種学会講演会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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