2015 Fiscal Year Annual Research Report
単為結果性に関わるPAT-2転写因子を制御する分子機構の解析
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26660024
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
森 仁志 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20220014)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 単為結果性 / 転写因子 / Zinc finger homeodomain |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トマトの単為結果性原因遺伝子の分子的実体は不明であったが、原因遺伝子pat2を野菜茶業研究所が同定した。野生型のPAT2タンパク質は、数種類あるZinc finger homeodomain 転写因子のひとつで、pat2遺伝子は、野生型Pat2遺伝子の一部が欠損しており、pat2が機能を失っているため単為結果性を付与すると考えられた。植物の単為結果性の分子的メカニズムを解明するため転写因子PAT2に焦点を当て、その標的遺伝子の同定を行った。野生型トマトにオーキシン処理を施し、定量PCRにより子房内のmRNA発現量解析を行ったところ、処理後のPat2発現量は減少し、一方で活性型ジベレリン生合成酵素をコードするGA3酸化酵素は著しく増加した。各開花ステージにおける発現量解析においても、ステージが進むにつれてPat2は著しく減少しGA3酸化酵素は増加した。これらから、「転写因子PAT2がGA3酸化酵素の発現を抑制している」という可能性が浮上した。そこで、小麦胚芽抽出液中で合成したFLAG-PAT2タンパク質と、GA3酸化酵素 promoterの結合有無の解析を試みた。免疫沈降法・定量PCRと、Alpha Screenの2通りの手法において、転写因子PAT2がGA3酸化酵素 promoterにある6塩基に結合することが明らかになった。さらに、野生型品種と単為結果性品種において、GA3酸化酵素子房内発現量の比較を行ったところ、転写因子PAT2が機能しない単為結果性品種の方が、開花ステージの早い段階からGA3酸化酵素の発現量増加が認められた。以上の結果は、上述の可能性を支持するものである。以上より、開花ステージが早い段階では、転写因子PAT2がGA3酸化酵素発現を抑制して果実肥大が阻害されるが、開花ステージが進むにつれて、生体内オーキシン量が増えるとPat2発現が抑えられるため、結果としてGA3酸化酵素発現が促されて実が成長するという考察に至った。
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[Journal Article] The AMOR arabinogalactan sugar chain induces pollen-tube competency to respond to ovular guidance has now been seen by the referees, whose comments follow at the end of this message.2016
Author(s)
Mizukami, G. A., Inatsugi, R., Jiao, J., Kotake. T., Kuwata, K., Ootani, K., Okuda, S., Sankaranarayanan, S., Sato, Y., Maruyama, D., Iwai, H., Garénaux, E., Sato, C., Kitajima, K., Tsumuraya, Y., Mori, H., Yamaguchi, J., Itami, K., Sasaki, N. and Higashiyama, T.
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Journal Title
Current Biology
Volume: 26
Pages: 1091-1097
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Ethylene biosynthesis is promoted by very-long-chain fatty acids during lysigenous aerenchyma formation in rice roots.2015
Author(s)
Yamauchi, T., Shiono, K., Nagano, M., Fukazawa, A., Ando, M., Takamure, I., Mori, H., Nishizawa, N.K., Kawai-Yamada, M., Tsutsumi, N., Kato, K. and Nakazono, M.
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Journal Title
Plant Physiolgy
Volume: 168
Pages: 180-193
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Rare allele of a previously unidentified histone H4 acetyltransferase enhances grain weight, yield, and plant biomass in rice.2015
Author(s)
Song, XJ., Kuroha, T., Ayano, M., Furuta, T., Nagoi, K., Komeda, N., Segami, S., Miura, K., Ogawa, D., Kamura, T., Suzuki, T., Higashiyama, T., Yamasaki, M., Mori, H., Inukai, Y., Wu, JZ., Kitano, H., Sakakibara, H., Jacobsen, SE. and Ashikari, M.
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Journal Title
ProNAS
Volume: 112
Pages: 76-81
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
