2011 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
21570042
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
中島 敬二 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (80273853)
|
|---|
| Keywords | 植物 / 根 / 根冠 / 細胞分化 / パターン形成 / 遺伝子 / 転写因子 / 分裂組織 |
|---|
| Research Abstract |
植物の根端に存在する「根冠」は、分裂組織の保護や重力感受などを担う重要な組織である。根冠は、系譜の異なる2つの幹細胞群から形成され、急速な成熟を経て数日で剥離する速いターンオーバーを繰り返している。これまでの研究により、NACドメイン型転写因子であるSMBが、根冠分化を正に制御することが明らかとなっている。また、別のNACドメイン型転写因子SBL1とSBL2が、SMBの下流で根冠細胞の剥離を制御していることが明らかとなっている。
マイクロアレイ解析により、SMBの下流で根冠の分化や成熟に機能すると考えられる22個の候補遺伝子を得た。これらの遺伝子から機能重複が推定されるものや、根冠での発現特異性が低いものを除いた18個について、5'上流領域のゲノム断片をクローニングし、核移行型YFP-GUS融合遺伝子に融合した。これらのコンストラクトを野生型シロイヌナズナ植物へ形質転換し、レポーターラインを作製した。その結果、16個の遺伝子について、野生型植物の根冠における発現パターンを詳細に観察することが出来た。
これらのSMB下流遺伝子は、いずれも根冠の外層部で特異的に発現しており、そのパターンはSMBよりも、むしろSBL1とSBL2に類似していた。すなわちSMBが直接制御しているというよりも、SBL1やSBL2を介して間接的に発現制御されていると考えられる。実際に、いくつかのレポーターラインをSBLIやSBL2の過剰発現植物に交配したところ、根冠以外にも表皮において発現が見られるようになった。これらの遺伝子は、根冠の剥離や成熟に機i能している可能性が高く、ノックダウン実験や過剰発現体の作製により、その機能を詳細に解析する必要がある。
|
