2021 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of spatio-temporal regulation of regeneration and stem cell reprograming factor
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19K06728
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
朝比奈 雅志 帝京大学, 理工学部, 准教授 (00534067)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | シロイヌナズナ / 植物ホルモン / 組織癒合 / 転写因子 / 時空間的解析 / 接ぎ木 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
傷害を受けた植物組織は、幹細胞の機能を獲得すると同時に空間位置情報を受容し、適切な位置に適切な組織の再生を行う。しかし、どの細胞が幹細胞化するのか、幹細胞化した細胞が、どのような遺伝子発現を通じて組織を再生しているのか、未解明である。本研究課題では、シロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程、 及び胚軸間接ぎ木接着過程について、レーザーマイクロダイセクション法を用いて部位・組織別に回収した極微量組織からのトランスクリプトーム解析とホルモ ン解析を行い、網羅的かつ定量的な時空間変化を明らかにすることで、ANAC071転写因子ファミリーが傷害組織における「幹細胞化誘導因子」であることを示し、組織再生の時空間的制御系を細胞・分子レベルで明らかにすることを目的として、研究を行う。これまでに、レーザーマイクロダイセクションによって単離したシロイヌナズナ切断花茎の癒合部の細胞を用いたRNA-seq法による網羅的遺伝子発現解析を行い、切断後から癒合が完了する1週間後までの時空間的遺伝子発 現解析を行った。同様に採取した組織からの植物ホルモンの網羅的解析を行い、植物ホルモンの時空間的変化を示した。さらに、ANAC転写因子による維管束組織 の再生・再分化過程を分子レベルで検討するため、胚軸間接ぎ木を用いた組織癒合過程の解析を行った。また、トランスクリプトームのデータベース解析から、 ANACの下流遺伝子を絞り込み、維管束細胞分化誘導系(VISUAL)を用いて、候補遺伝子の維管束分化への関与について評価する実験系を確立し、関連遺伝子の解析を行った。さらに、組織癒合過程における細胞分裂の評価を行うことを目的に、EdUを用いた解析及びレポーター遺伝子を用いた解析をおこなった。有力な遺伝子に関しては、多重変異体や相補実験のための遺伝子組換え体の作出を行った他、培養細胞を用いた実験系の確立も進めた。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Cell-wall damage activates DOF transcription factors to promote wound healing and tissue regeneration in Arabidopsis thaliana2022
Author(s)
Zhang A, Matsuoka K, Kareem A, Robert M, Roszak P, Blob B, Bisht A, De Veylder L, Voiniciuc C, Asahina M, Melnyk CW.
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Journal Title
Current Biology
Volume: 32
Pages: 1-12
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] WIND transcription factors orchestrate wound-induced callus formation, vascular reconnection and defense response in Arabidopsis2021
Author(s)
Iwase A, Kondo Y, Laohavisit A, Takebayashi A, Ikeuchi M, Matsuoka K, Asahina M, Mitsuda N, Shirasu K, Fukuda H, Sugimoto K
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Journal Title
New Phytologist
Volume: 232
Pages: 734-752
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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