2011 Fiscal Year Annual Research Report
イネの種子根および冠根メリステムの形成・維持機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs |
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| Project/Area Number |
23012016
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
犬飼 義明 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (20377790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兒島 孝明 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (40509080)
永澤 信洋 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268)
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| Keywords | 植物 / イネ / メリステム / 発生・分化 / 根 / オーキシン / 突然変異体 / 遺伝子 |
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| Research Abstract |
(1)CRL5転写因子の標的因子の決定
これまでに、野生型とcr15変異体を用いたマイクロアレイ解析により、CRL5下流候補因子群を選抜してきた。本年度は、その標的因子をwater in oil(w/o)エマルジョン内1分子固相PCR法とFluorescence-activated cell sorting(EACS、蛍光活性化細胞分離)を用い選抜を試みた結果、CRL5転写因子の標的候補遺伝子としてサイトカイニンの不活化に関わることが想定されるOグルコシル転移酵素等が選抜された。これまでに、CRL5遺伝子はサイトカイニン信号伝達の抑制に関与することが判明しているため、CRL5遺伝子下流では根の発生を負に制御するサイトカイニン作用の打ち消しが徹底的に行われていることが示唆された。
(2)根端メリステムの維持機構に関わる制御因子の単離
根端メリステムの維持に異常を示す rrl2変異体の原因遺伝子の単離を試みた結果、DNA型トランスポゾンであるMuDR因子内のmudrA転移酵素と高い相同性を示す候補遺伝子内にナンセンス変異が認められた。近年、シロイヌナズナのFHY3やFAR1がコードずるタンパク質も同転移酵素由来ドメインを有することが報告されている(Linetal.2007,Science21:1866)。いずれのタンパク質もN末にWRKY-GCM1 familyに属するC2H2タイプのzinc fingerとC末にSWIM zinc fingerを有しており、このうち転移酵素とSWIM zinc fingerを含むC末側領域に転写活性能があることが判明している。一方、RRL2候補遺伝子のC末にもSWIMzincfingerが存在しており、本候補遺伝子も転写因子として機能し、根端分裂組織の維持を制御することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の目的であった、CRL5転写因子の標的候補遺伝子の選抜に成功した。また、根端分裂組織の維持に関わるRRL2遺伝子の単離にも成功しており、計画通りに順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
冠根形成に特異的に関与する制御因子、および冠根や種子根のメリステムの維持に共通して機能する遺伝子の実体が明らかとなった。今後はこれらの機能を解析することに加え、種子根のみが欠損する rall変異体の解析を通して種子根形成に特化した制御因子の同定を試みる。
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