イネ花序形成においてメリステムの相転換を調節する分子機構

• Project Area: Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
• Project/Area Number: 21027012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 経塚 淳子 The University of Tokyo, 農学生命科学研究科, 准教授 (90273838)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥5,800,000 (Direct Cost: ¥5,800,000); Fiscal Year 2010: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2009: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
• Keywords: 花序 / メリステム / イネ / AP01

Research Abstract

本研究では、イネの花序形成においてメリステムの相転換を制御する遺伝子ネットワークに関する知見を得ることを目的とした。
シロイヌナズナUFOのオーソログABERRANT PANICLE ORGANIZATION1 (AP01)は、UF0とは逆に、花メリステムへの転換を抑制し(Ikeda et al. 2007)、この効果はAP01発現量に依存する。また、生殖成長転換時に起こるメリステムサイズの急激な増加もAP01に依存する。これらから、AP01が、メリステムでの細胞増殖の制御を介して花メリステムへの相転換を抑制すると考え、解析を進めることにした。今年度は、RCN(イネTFL1)がAP01の下流で働き、メリステムでの細胞増殖を促進することを示した。また、RFL(イネFLORICA/LFY)がAP01と相互作用すること、AP01機能にはRFLが必須であることを確認した。AP01、RFLは生殖成長転換直後にSAM全体で発現を開始する。同様の発現パターンを示す遺伝子群に関する情報を得て、それらの機能解析を開始した。
イネの花芽運命決定遺伝子を単離し、これがOsMADS34とよばれるSEPファミリー遺伝子をコードすることを明らかにした。
LOGのSAM先端での発現に必要なシス配列は翻訳開始点より上流5kbまでには存在せず、翻訳開始点と第3イントロンの間に存在することを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] PANICLE PHYTOMER2(PAP2), encoding a SEPALLATA subfamily MADS-box protein, positively controls spikelet meristem identity in rice (2010)
  • Author(s): Kobayashi K, Maekawa M, Miyao A, Hirochika H, Kyozuka J.
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology 51 Pages: 47-57
  • NAID: 10027345862
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] d14, a strigolactone-insensitive mutant of rice, shows an accelerated outgrowth of tillers (2009)
  • Author(s): Arite T, Umehara M, Ishikawa S, Hanada A, Maekawa M, Yamaguchi S, Kyozuka J.
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology 50 Pages: 1416-1424
  • NAID: 10027342266
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression Level of ABERRANT PANICLE ORGANIZATION 1 Determines Rice Inflorescence Form through Control of Cell Proliferation in the Meristem (2009)
  • Author(s): Ikeda-Kawakatsu K, Yasuno N, Oikawa T, Iida S, Nagato Y, Maekawa M, Kyozuka J.
  • Journal Title: Plant Physiolosy 150 Pages: 736-747
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two-step regulation of protein accumulation in axillary meristem formation in rice (2009)
  • Author(s): Oikawa T, Kyozuka J
  • Journal Title: Plant Cell 21 Pages: 1095-1108
  • Peer Reviewed