2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26650098
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
橋本 隆 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (80180826)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ねじれ / 左右性 / 微小管 / アラビドプシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
軸器官ねじれモデルを検証するために、細胞層特異的に発現する各種プロモーターを試したところ、表皮細胞と皮層にそれぞれ特異的に発現するWRKY72プロモーターとC1プロモーターが良好であった。PHS1-KD-GFPを野生型植物の皮層細胞層で発現させると、表層微小管が顕著に脱重合しており、根の分化領域では左巻きねじれが観察された。右巻きねじれ変異株spiral1にWRKY72proとC1proを用いてSPR1-GFPを発現させたところ、ねじれ形質は部分的に相補された。
微小管系細胞伸長制御因子ではなく、アクチン系細胞肥大制御因子を用いた実験を開始した。通常組織で発現するアクチンとはアミノ酸配列が若干異なり、生殖組織特異的に発現するアクチンACT1をアラビドプシス植物全体で恒常的に発現させると、細胞伸長に阻害的に機能し、矮性になると報告されている。また、通常組織で発現するアクチンの優性機能阻害変異ACT2(fiz1)も細胞伸長が阻害されたアラビドプシス植物になることが報告されている。そこで、ACT1とACT2(fiz1)を全身と細胞層特異的に発現させるベクターを作製、野生型アラビドプシス植物に形質転換した。ACT1を全身および皮層特異的に発現させた植物系統はどちらも目立った生育異常は認められなかった。過去に報告された全身発現植物での矮性表現型との違いがみられた原因は不明であるが、過去論文ではCa35SMVプロモーターが使用され、今回はUbiquitin10プロモーターが使用されたことの違い（プロモーターの発現強度）に起因している可能性がある。
一方、ACT2(fiz1)を全身で発現させると、予想通り強度の矮性植物となった。ACT2(fiz1)を皮層特異的に発現させた場合、全身発現の場合ほどではないが、植物は矮性化した。T1世代での表現型観察（地上部のみ）では、表皮細胞層のねじれは観察されていないが、T2世代で根も含めた詳細な表現型の観察が必要である。
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