2019 Fiscal Year Annual Research Report
細胞壁が制御する幹細胞の運命決定機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality |
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| Project/Area Number |
18H04843
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
榊原 恵子 立教大学, 理学部, 准教授 (90590000)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 幹細胞 / 細胞壁 / 転写因子 / WOX遺伝子 / 発現解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒメツリガネゴケのプロトプラストを単離培養すると、数日のうちに幹細胞が形成され、原糸体を再生する。ppwox13lab破壊株では再生時、いったん原糸体へと分化した細胞が幹細胞へと再分化する際に、幹細胞形成位置の細胞で分裂はおきるが伸長がおこらず、幹細胞形成が正常に起こらない。野生株及びppwox13lab破壊株のプロトプラスト再生体の細胞壁の構成糖解析では、ppwox13lab破壊株のプロトプラスト単離後48時間後のサンプルにおいて、有意にxyloseが増加していた。また、抗xyloglucan抗体による間接蛍光抗体染色により、ppwox13lab破壊株の再生体では野生株で新規幹細胞形成がおこる位置にxyloglucanの蓄積がみられ、ppwox13lab破壊株のプロトプラスト再生体の新規幹細胞形成時、xyloglucanが異所的に蓄積するために新規幹細胞形成不全がおきた可能性が示唆された。
野生株及びppwox13lab破壊株のプロトプラスト再生体のトランスクリプトーム解析を行ったところ、野生株では24時間後に複数のエクスパンシンの発現が上昇するがppwox13lab破壊株ではおこらなかった。ppwox13lab破壊株ではxyloglucan関連遺伝子の発現が変動しており、ppwox13lab破壊株ではxyloglucanの性質が変化している可能性が見出された。
これまでにコケ植物のゲノムとしてセン類のヒメツリガネゴケとタイ類のゼニゴケのゲノムがそれぞれ報告されている。再生能力の高いツノゴケ類Anthoceros agrestisのゲノムを解読したところ、A. agrestisは大規模なゲノム重複の形跡がないシンプルなゲノムを持っていることがわかった。また、A. agrestisゲノム中にWOX遺伝子は４個存在し、配列が報告されているコケ植物で最も多いことがわかった。
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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] Anthoceros genomes illuminate the origin of land plants and the unique biology of hornworts2020
Author(s)
Li, F.-W., Nishiyama, T., Waller, M., Frangedakis, E., ... , Sakakibara, K., Szovenyi, P.
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Journal Title
Nature Plants
Volume: 6
Pages: 259-272
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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