2017 Fiscal Year Annual Research Report
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16H06377
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福田 裕穂 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10165293)
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| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| Keywords | 植物生理 / 発生・分化 / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、維管束細胞分化誘導系VISUALを用いて、維管束幹細胞の確立機構と篩部分化機構の解明を目指すとともに、維管束幹細胞からの木部・篩部分化のスイッチングを解析してきた。本年度は以下の研究を行った。
１．維管束幹細胞確立機構：本年度は光によるDellaの遺伝子発現制御を解析した。その結果、VISUAL系において、光は２種類のDEALL遺伝子の発現を抑制することが明らかとなった。
２．維管束幹細胞からの篩管細胞分化機構： NAC020（PND1）の解析を行い、当該遺伝子は篩部分化の初期に発現し、冗長的に働く抑制因子であることを示した。
３．篩部細胞分化と木部細胞分化のスイッチ機構
1) ケミカルスクリーニング：ケミカルライブラリーにより得られた候補化合物をさらに詳細に解析した。その結果、木部分化の優れたマーカーとなる可能性のある化合物を見いだした。2) 木部・篩部分化の決定機構：確立した発光検出システムを用いて、維管束幹細胞の動態を観察し、維管束幹細胞の状態は一過的であることを示唆した。3) BES1ホモログの多重変異体を用いたBES1遺伝子群の維管束分化における役割の解析： bes1とbzr1に加え他のファミリー遺伝子の欠損変異体を作成し、機能解析を行った。その結果、このうちの１種はbes1、bzr1と異なる働きのあることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
半年遅れたものの、発光検出システムの確立に成功した。また、当初の計画にあった、ほぼ全ての研究を行うことができた。その結果として、光によるDEALLA遺伝子の発現抑制、維管束幹細胞の一過的な成立、BES1ファミリーの異なる機能などの新知見を得ることができた。光とDELLAの関係については、Plant Journalに論文として公表することができた。以上、当初計画した全ての研究を実行し、それらを通して新規の知見を得たことから、研究は順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
維管束幹細胞の確立機構については、bHLH及びAtHB8転写因子とオーキシンの関与について、分子生物学的かつ遺伝学的に解析を進める。また、篩部・木部細胞分化の分化機構については、篩部を構成する篩管要素、伴細胞の分化について解析する。さらに、維管束幹細胞からの木部・篩部細胞分化のスイッチング機構については、葉の背腹性との関連を解析する。
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