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イネにおける葉の極性分化・生長の遺伝的制御機構に関する進化発生学的解析

Research Project

Project/Area Number04J02336
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Breeding science
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology(2006)
National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities(2004-2005)
Research Fellow 山口 貴大  基礎生物学研究所, 植物発生遺伝学研究部門, 助教
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed(Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost : ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006 : ¥1,100,000 (Direct Cost : ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005 : ¥1,100,000 (Direct Cost : ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004 : ¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000)
Keywords単子葉植物 / 葉の発生 / 向背軸決定 / イネ / YABBY / HD-ZIPIII / 発生進化 / ARF3 / 葉 / 発生 / 極性 / PHABULOSA / KANADI / ROTUNDIFOLIA4 / PHABLOSA / ROT4
Research Abstract

単子葉植物で最も特殊化の進んだイネ科植物のイネを材料に,その葉の向背軸の極性決定に関する遺伝的機構を解析し,以下のことが明らかになった.
1.双子葉植物で葉の向背軸決定を制御するHD-ZIPIIやKANADI相同遺伝子の機能は,イネでもある程度保存されており,葉の向背軸決定機構は被子植物の間で保存されている.
2.イネにおいても,向軸側と背軸側の境界領域が,葉の横方向への成長を促進する.
3.HD-ZIPIII遺伝子は,単子葉植物の進化過程で,REVOLUTAサブファミリーとPHABULOSAサブファミリーが,向軸側の異なる組織で機能するよう進化した.
4.YABBY遺伝子族の一つであるDL遺伝子は,イネの進化過程で,遺伝子発現およびタンパク質機能のレベルで,葉の中肋形成という新規機能を獲得した.また,この機能は,少なくともユリ類以降の単子葉植物で保存されている.
5.葉の変縁部の発生を制御するPRESSED FLOWER遺伝子は,単子葉植物の進化の過程で遺伝子重複し,それらの機能部位が植物依存的に多様化した.
6.AUXIN RESPONSE FACTOR 3遺伝子は,単子葉植物において,側生器官の背軸側で特異的に機能し,葉の裏側決定を制御する.
7.イネにおけるRTFL遺伝子群は,シロイヌナズナとの間で,そのタンパク質機能が保存されている.
本研究により得られた成果は,単子葉植物の葉の極性決定機構解明の基本となる物であり,これらの結果を発展させた,葉の発生進化学的研究を展開中である.

Report

(3results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report

Research Products

(5results)

All 2006

All Journal Article

  • [Journal Article] Function and diversification of MADS-box genes in rice.2006

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Hirano HY.
    • Journal Title

      TSW Development and Embryology 1

      Pages : 99-108

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ROTUNDIFOLIA4, a plant-specific small peptide involved in the polar cell proliferation of leaves in Arabidopsis thaliana.2006

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Tsukaya H.
    • Journal Title

      Handbook of Biologically Active Peptides

      Pages : 37-40

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 葉の形態形成と植物ホルモン2006

    • Author(s)
      山口貴大, 堀口吾朗, 塚谷裕一
    • Journal Title

      植物の生長調節 41

      Pages : 122-130

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Functional diversification of the two C-class MADS box genes OSMADS3 and OSMADS58 in Oryza sativa2006

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Lee DY, Miyao A, Hirochika H, An G, Hirano HY.
    • Journal Title

      The Plant Cell 18

      Pages : 15-28

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] ROTUNDIFOLIA4 : a plant-specific small peptide involved in the polar cell proliferation of leaves in Arabidopsis thaliana.2006

    • Author(s)
      Yamaguchi T., Tsukaya H.
    • Journal Title

      Handbook of Biologically Active Peptide (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL :

Published : 2004-04-01   Modified : 2016-04-21  

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