2019 Fiscal Year Annual Research Report
寄生植物の寄生器官をつくる幹細胞の運命制御機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality |
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| Project/Area Number |
18H04838
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉田 聡子 奈良先端科学技術大学院大学, 研究推進機構, 特任准教授 (20450421)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 寄生植物 / エチレン / 遺伝学 / 次世代シーケンサー / トランスクリプトーム / オーキシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハマウツボ科寄生植物は、宿主植物からのシグナルを受けて、根の細胞をリプログラミングして寄生器官である吸器を新生する。吸器の先端には分裂活性の高いメリステム様の組織が観察され、吸器幹細胞があると考えられる。この細胞群は、宿主植物が近傍にある場合には分裂を持続することで吸器の伸長を促し、宿主に到達すると細長い特殊な形状をした侵入細胞へと運命を変える。本研究では、モデル寄生植物コシオガマから単離した、吸器幹細胞の分裂活性の維持と侵入細胞への運命転換に異常を生じた変異体の解析を通して、宿主シグナルに依存した吸器幹細胞の運命制御機構を解明する。
本年度は、寄生植物コシオガマの吸器伸長変異体では、エチレンのシグナル伝達系に関わる遺伝子(EIN2, ETR1)のホモログに変異が生じていた。また相補試験によってこれらの遺伝子が表現型の原因遺伝子であることを明らかにした。また、野生型および変異体吸器でRNAseq解析をおこなった。変異体の吸器では、オーキシン応答や細胞分裂に関わる遺伝子群が長く高い発現量を維持することが示された。また、リボゾームの機能や微小管の再構成に関わる因子群の発現が変異体吸器で確認された。宿主の根の抽出液や滲出液をかけると、野生型でも長く伸びた吸器が観察されることが分かり、吸器の伸長は宿主へ到達するためのシステムであると考えられた。今後は、宿主への侵入時のトランスクリプトーム解析を行うことにより、細胞運命転換の際にどのような遺伝子が関与しているかを解析する。また、吸器形成時のエチレンまたはエチレン前駆体の蓄積量を測定する予定である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Haustorium Inducing Factors for Parasitic Orobanchaceae.2019
Author(s)
Goyet, V., Wada, S., Cui, S., Wakatake, T., Shirasu, K., Montiel, G., Simier, P. and Yoshida S.
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Journal Title
Frontiers Plant Sci.
Volume: 10
Pages: 1056
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Genome wequence of Striga asiatica provides insight into the evolution of plant parasitism.2019
Author(s)
Yoshida, S., Kim, S., Wafula, E. K., Tanskanen, J., Kim, Y.-M., Honaas, L., et al.
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Journal Title
Curr. Biol.
Volume: 29
Pages: 3041-3052
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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