2020 Fiscal Year Annual Research Report
イネ幼穂分化時の植物ホルモンシグナル伝達のイメージング系の確立と多収系統への展開
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19J21998
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
佐藤 萌子 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 茎頂メリステム / フロリゲン / サイトカイニン / 花成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イネの茎頂メリステムはフロリゲンHd3aの作用で栄養成長期から生殖成長期へと移行すると、花序メリステムへと転換し、穂の分枝となる一次枝梗メリステムや二次枝梗メリステムを形成する。このような側生メリステムの形成はサイトカイニンやオーキシンなどの植物ホルモンが重要である。例えば、サイトカイニン分解酵素の減少によるサイトカイニン量が増加は、穂の分枝数と種子数を増加させる。またオーキシン生合成に必要な酵素が欠損すると穂が小さくなることがイネで知られている。さらにフロリゲンHd3aの強発現は穂の分枝数を著しく減少させる。しかし、サイトカイニン情報伝達とオーキシン情報伝達、フロリゲンの栄養成長期から生殖成長期にかけての茎頂メリステムにおける時空間的な分布や関係性は明らかになっていない。３者の分布と関係性を明らかにするために、本研究ではこれまでサイトカイニン情報伝達とオーキシン情報伝達を可視化するレポーター系統をそれぞれ確立した。さらにこれらの系統を交配して、サイトカイニン情報伝達とオーキシン情報伝達を同時に観察可能できる系統を作出した。この二重形質転換体の茎頂メリステムに細胞壁染色と透明化処理を行い、撮影から得られた蛍光画像を３D構築することで、栄養成長期から生殖成長期にかけてのサイトカイニン情報伝達とオーキシン情報伝達の空間的な分布を明らかにすることができた。またフロリゲンHd3aにおいても、茎頂メリステムにおいて空間的な分布の観察を行った。
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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
本年度では、茎頂メリステムにおけるサイトカイニン情報伝達、オーキシン情報伝達、フロリゲンの空間的な分布を明らかにするために、これまで確立したサイトカイニン応答性レポーターTCSv2系統とオーキシン応答性レポーターDR5系統を交配し、サイトカイニン次情報伝達とオーキシン情報伝達を同時に観察できる二重形質転換体を作出した。この二重形質転換体の茎頂メリステムを細胞壁染色と透明化を行い、蛍光の全層撮影から得られた画像を３D構築して、サイトカイニン情報伝達とオーキシン情報伝達の空間的な分布の観察を行った。さらにすでに確立されたフロリゲンのレポーター系統Hd3apro:Hd3a-GFP系統を用いて、フロリゲンの空間的な観察も行った。これより本研究の目的であった３者の空間的な分布を明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、これまで明らかにしたイネ茎頂メリステムにおけるサイトカイニン情報伝達、オーキシン情報伝達、フロリゲンのイメージングの結果から、３者の関係性を明らかにする。
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Research Products
(2 results)
