2022 Fiscal Year Research-status Report
Specification of leaf base by a signal from the shoot apical meristem in rice
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20K06679
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| Research Institution | Miyagi University |
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Principal Investigator |
鳥羽 大陽 宮城大学, 食産業学群, 准教授 (10585160)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 植物発生 / パターン形成 / イネ / 突然変異 / 葉身 / 葉鞘 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
基部-先端, 中央-周縁, 向軸-背軸の３つの軸に沿った植物器官のパターン形成メカニズムを研究対象としている。これまでに, 基部-先端パターン形成のごく初期に基部側で発現を開始し，基部組織の分化に必須の役割をはたす3遺伝子OsBLADE-ON-PETIOLE1-3 (OsBOP1-3) に着目した研究を進めてきた。本研究では, 基部-先端パターン形成のモデルとし, イネの葉における葉身・葉鞘のパターンをするメカニズムの解明を目的とする。とりわけどのように先端側の葉身と基部側の葉鞘が一つの「葉」という器官の中で組織として分化し, 細胞が運命決定されるのかを理解するための解析を行っている。
これまでの研究より, OsBOP1遺伝子を遺伝子組換えにより過剰発現（異所的発現）させると, 葉の葉身形成が著しく抑制されることを示した。このことから, OsBOP1が葉身形成を抑制するのに十分な機能を持っているといえる。本年度は, OsBOP1過剰発現と共通した影響を示す突然変異体, つまり突然変異による効果として葉の葉身形成が著しく抑制される表現型を示す新規変異の解析を行なった。その結果, OsBOP1遺伝子の過剰発現による表現型とは異なり, 成長ステージのある段階における葉の葉身が顕著に影響を受けていることを明らかにした。この違いがどのように生じるのかを調べるため, その原因となる塩基配列変異も明らかにした。 以上に加えて, 令和5年度に実施予定のOsBOP遺伝子との遺伝的関係を調査する準備を行った。
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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
研究計画どおりの進捗であること。また, 次年度研究への準備も予定通りに進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究により葉のパターン形成に関わることが分かりつつある遺伝子は, これまでに葉のパターン形成への関与およびOsBOP遺伝子との関連が報告されていない。そのため, 本研究で着目する遺伝子群が機能する分子基盤を明らかにすることで新規メカニズムに関する知見が期待できるようになった。本研究では, 葉の葉身形成が著しく抑制される突然変異アリルおよび葉身の形成がより促進される効果をもつアリルについて解析している。これら遺伝子群の関係性を明らかにするため, 多重変異体の作出およびRNAseqによる網羅的遺伝子発現解析を行い, 次年度に解析結果を取りまとめる見込みである。最終年度となる次年度は, 計画どおりに研究を遂行するとともに，新規メカニズムの解明に向けて必要となる課題を明確にする方針である。
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