2018 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on the mechanisms for stachy endosperm and aleurone cell differentiation in rice endosperm
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16H04861
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
服部 束穂 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (10164865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 真 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (00432253)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 胚乳 / 変異体 / 運命特定 / 細胞分化 / デンプン性胚乳 / アリューロン層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イネ種子の胚乳は、内部のデンプン性胚乳（SE）と最外層（基本的に１細胞層）にあるアリューロン（AL）層から構成されている。本研究はALが複層化する変異体aal1、ならびにALがSE部位に異所分化する変異体aal2についての詳細な解析により、イネ胚乳の細胞分化制御の分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。本年度の成果は次の通りである。
（１）aal2 の示す異所的AL 様細胞の様態を詳細に観察した。異所的AL様細胞は、SE 領域の中心部から縁辺部まで様々な部位で観察された。何れの場合も周囲のSE 細胞とは形態が異なる細胞クラスターを形成していたことから、何らかの細胞増殖制御の異常により本来SE に運命特定された細胞がAL 運命に転換され、さらに増殖してクラスターを形成したものと考えられた。実際、胚乳発達の比較的初期のCLSM観察においては、異常な分裂細胞のクラスターを確認した。これらの結果からは、AL/SE 運命特定における位置情報の細胞による解釈は統制のとれた細胞分裂の上に成り立っていることが示唆される。
（２）aal2のもつ変異は塩基置換変異で5’非翻訳領域内にあったが、in silico 解析からtelo-box と呼ばれる、リボソームタンパク質、リボソームプロセシングタンパク質、ならびに細胞周期関連遺伝子の主に5’非翻訳領域あるいは転写開始付近に頻繁に存在する転写のシスエレメント配列と合致する配列内にあることがわかった。実際この遺伝子の発現を定量RT-PCR により調べると、その転写産物レベルは野生型のものに比べ顕著に低下していた。また、CRISPR/Cas9法により、野生型アレルのtelo-box 内に変異を導入するとaal2 表現型が確認された。よってこの5’UTRに存在するtelo-boxが実際にシスエレメントとして機能していることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
