茎頂と根端の両メリステム形成を制御する新規因子の解析

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24770049
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 寿崎 拓哉 基礎生物学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 助教 (40575825)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: ミヤコグサ / 茎頂分裂組織 / 根端分裂組織

Research Abstract

高等植物が正常な形態形成を行うためには、茎頂と根端にそれぞれ存在する細胞群であるメリステム（分裂組織）において未分化細胞の増殖と分化のバランスが適正に制御されることが必要不可欠である。これまでのシロイヌナズナを中心としたメリステムの研究では、各メリステム形成に着目した研究に加え、近年ではその共通性を解析する研究も行われているが、特に後者に関しては未解明な点が多い。本研究は茎頂と根端の両メリステムの維持制御に関わる新規遺伝子の解析を行い、各メリステムの維持機構やその共通性に関して新たな知見を得ることを目的にしている。
本年度は、茎頂と根端の両メリステムの維持制御が異常となるミヤコグサのloss of apical meristem activities (lam) 変異体の表現型解析とその原因遺伝子の単離を試みた。その結果、lam変異体では、胚発生は比較的正常に進行するものの、発芽後、野生型と比較して本葉の分化が著しく遅れ、その後クラスター状の葉を形成することがわかった。また、EMS処理により作出されたミヤコグサ突然変異体集団を用いた地上部の表現型のスクリーニングを行い、lam変異体と類似した表現型を示す個体を複数単離することに成功した。さらに、ポジショナルクローニングによりLAM遺伝子の特定を進め、絞り込んだLAM遺伝子の座乗領域には、シロイヌナズナやイネのメリステム形成に関わる遺伝子と相同な遺伝子は含まれておらず、LAM遺伝子はメリステム形成に関わる新規な遺伝子である可能性が高いことが示唆された。候補遺伝子のいくつかについては、lam変異体において塩基配列を決定したが、変異箇所は認められなかった。そこで、LAM遺伝子の座乗領域をさらにせばめるための大規模なマッピングを可能にするために、材料の準備を進めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

lam変異体の表現型解析やアリル候補を取得するなど順調に進んでいる点はあったものの、当初はH24年度中にポジショナルクローニングによるLAM遺伝子を特定することを目指したが、LAM遺伝子の座乗領域が組み換えが起こりにくい領域であることが判明し、解析に用いた集団では近傍組換え体を得ることができず、原因遺伝子の特定まで行きつくことができなかったため。

Strategy for Future Research Activity

LAM遺伝子を特定するには近傍組換体を得ることが重要であるため、解析する個体数を増やした大規模なマッピングを行う。lam変異体の表現型解析も継続して進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

生理学実験および分子生物学実験を遂行するのに必要な備品および消耗品類を購入する。また、旅費・学会参加費に充てて、研究成果発表や情報収集を行う。