茎頂分裂組織における細胞層間コミュニケーションの分子的実態解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26440133
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 阿部 光知 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20343238)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: シロイヌナズナ / 茎頂分裂組織 / L1層

Outline of Annual Research Achievements

被子植物の茎頂分裂組織は、構造的には外衣―内体説に基づいた細胞層構造をもち、時空間的に機能制御された細胞集団である機能ドメインから構成されている。本研究課題では、細胞層間、機能ドメイン間のコミュニケーションに注目し、コミュニケーションの分子的実体を明らかにすることによって、植物発生プロセスにおける茎頂分裂組織の役割について理解を深化させることを目指している。
平成２８年度は、細胞層構造の構築に必須な制御因子であるPDF2ならびにATML1の機能制御に注目した。両者がもつSTART-domainを介した脂質による機能制御が、PDF2ならびにATML1遺伝子のL1層特異的な機能に重要であることを見出した。一方で、L2層特異的なプロモーター(CLV1)の単離には問題が発生しており、各細胞層特異的な遺伝子の同定に向けて、INTACT法の実施に関する見直しを行っている。また、分子的コミュニケーションの実体解明に向けて本研究課題で新規に取り組む改良型BiFC法は、茎頂部における花成シグナル（フロリゲン）の受容ドメインの探索において強力な研究ツールとなりうることが明らかになった。フロリゲンとその受容体の結合によって生じる蛍光が茎頂分裂組織の特定の細胞集団で観察されることを発見した。最終年度に向けて、こうした新たな視点からも茎頂分裂組織における細胞層間、機能ドメイン間のコミュニケーションの実体理解に取り組んでいく。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

INTACT法の見直しを行っているが、層構造構築の鍵因子の機能制御に関して新規の知見が得られている．また、改良型BiFC法は当初の想定よりも検出感度が良く良好な結果が得られている。

Strategy for Future Research Activity

最終年度は、細胞層構築の鍵因子の機能制御機構に重点を置き解析を行っていく。また、改良型BiFC法を用いた茎頂分裂組織における機能ドメインの理解にも注目していく。

Causes of Carryover

若干の次年度使用額が発生しているが、研究は順調に進捗しており、当初計画に比べ大きな差異は生じていない。平成２７年度は当初予定に比べて学会発表が少なかったことから、最終年度に向けて改善に努める。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成２８年度は最終年度であることから、成果の発表に力を入れる。そのため、学術論文の投稿料、学会発表に伴う旅費の支出が見込まれ、十分に使用可能である。

Research Products

• [Journal Article] ATML1 and PDF2 Play a Redundant and Essential Role in Arabidopsis Embryo Development. (2015)
  • Author(s): Ogawa, E., Yamada, Y., Sezaki, N., Kosaka, S., Kondo, H., Kamata, N., Abe, M., Komeda, Y., and Takahashi T.
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology Volume: 56 Pages: 1183-1192
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv045.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FE, a phloem-specific Myb-related protein, promotes flowering through transcriptional activation of FLOWERING LOCUS T and FLOWERING LOCUS T INTERACTING PROTEIN 1. (2015)
  • Author(s): Abe, M., Kaya, H., Watanabe-Taneda, A., Shibuta, M. Yamaguchi, A., Sakamoto, T., Kurata, T., Ausin, I., Araki, T., and Alonso-Blanco, C.
  • Journal Title: Plant Journal Volume: 83 Pages: 1059-1068
  • DOI: 10.1111/tpj.12951.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] CO-dependent transcriptional activation of FT by FE protein (2016)
  • Author(s): 澁田未央、渡辺綾子、阿部光知
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 岩手大学（岩手県・盛岡市）
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるフロリゲン機能の制御機構の理解に向けて (2015)
  • Author(s): 阿部光知
  • Organizer: 国立遺伝学研究所研究会「植物の生殖成長期の発生を制御する分子機構」
  • Place of Presentation: 国立遺伝学研究所（静岡県・三島市）
  • Year and Date: 2015-11-06 – 2015-11-07
  • Invited
• [Presentation] 花メリステムのアイデンティティの維持に関わる制御機構の解析 (2015)
  • Author(s): 澁田未央、渡辺綾子、阿部光知
  • Organizer: 日本植物学会第79回大会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ（新潟県・新潟市）
  • Year and Date: 2015-09-06 – 2015-09-08
• [Presentation] A Myb-related transcription factor plays an important role for the FT transcription. (2015)
  • Author(s): Mio Shibuta, Ayako Watanabe, Mitsutomo Abe
  • Organizer: International Conference on Arabidopsis Research 2015
  • Place of Presentation: パリ (フランス)
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research