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植物細胞が向背軸を認識する機構の分子遺伝学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 09J01024
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物分子生物・生理学
研究機関京都大学

研究代表者

爲重 才覚  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード葉 / 形態形成 / 葉緑体 / 葉の形態形成
研究概要

本研究では主に二種類の解析<I.とII.>を行っており、さらにENF2が関与する向背軸の認識機構に関わる他の因子を明らかにするための解析<III.>も、並行して行った。
1、<I.>PEP系RNAポリメラーゼ制御下の葉緑体遺伝子がFIL,PHB発現パターン制御に重要であるか調べるためclb19,otp70変異体を解析した。FIL,PHBの発現パターンは未確認だが、これら変異体は形態上enf2変異体とは似ていなかった。これは、PEP系ポリメラーゼ異常の別の変異体flvがenf2と似ているという1年目の結果と矛盾し、葉緑体遺伝子の発現制御メカニズム自体の未知の側面がFIL,PHBの制御に関わると考えられた。一方、定量的RT-PCRでほとんど全ての葉緑体遺伝子がenf2変異体で発現低下することを見出し、ENF2が葉緑体遺伝子発現全般に関わることが示された。
2、<II.>ENF2のFRETセンサーコンストラクトは作製中である。また、2年目に引き続き、FIL,PHBの発現パターンが葉原基の中で本来ゆっくり変化してゆくこと、それがenf2変異体では極端に遅延していることを明らかにした。このことから「ENF2によってFIL,PHBの発現パターンが固定される」という研究開始時点での前提を棄却し、そもそもFIL,PHBの発現パターンが変化することを既知の知見だけで説明しうる数理モデルを構築した。さらにこのモデルから、ENF2活性が特異的空間分布を示さずともFIL,PHB発現パターン変化の速さを制御する可能性を示した。
3、<III.>gun5の変異ではenf2変異体の表現型を抑圧しないことがわかった。1年目のgun1の結果と合わせて、葉緑体遺伝子発現の変化が、GUN1依存的なレトログレードシグナルのみを介してFIL,PHBの発現パターンを制御していることが示された。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Succinic semialdehyde dehydrogenase is involved in the robust patterning of Arabidopsis leaves along the adaxial-abaxiai axis2011

    • 著者名/発表者名
      Koichi Toyokura, et al
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 52(8) 号: 8 ページ: 1340-1353

    • DOI

      10.1093/pcp/pcr079

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 向背軸に沿ったPHBとFILの動的な発現制御には葉緑体ゲノムの遺伝子が関与する2012

    • 著者名/発表者名
      為重才覚
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都市)
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 葉の発生に伴うシロイヌナズナFIL遺伝子の動的な発現パターン制御には葉緑体レトログレードシグナルが関与する2011

    • 著者名/発表者名
      為重才覚
    • 学会等名
      日本植物学会第75回大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 葉原基におけるFIL発現パターンの厳密な制御には正常な葉緑体機能か必要である2011

    • 著者名/発表者名
      為重才覚
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2011-03-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Plastid Signal Is Involved In The Dynamic Regulation of FIL Expression Pattern2011

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tameshige, et al
    • 学会等名
      22nd Inter National Conference on Arabidosis Research
    • 発表場所
      Madison, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Chloroplast Development Affects Leaf Adaxial and Abaxial Domain Sizes in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tameshige
    • 学会等名
      The 2^<nd> NIBB-MPIPZ Joint Symposium
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2010-11-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A NOVEL CHLOROPLAST FUNCTION IN BALANCING THE ADAXIAL AND ABAXIAL DOMAIN SIZES IN LEAF PRIMORDIA2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tameshige
    • 学会等名
      21^<st> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2010-06-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体の正常な発達はFIL遺伝子の正確な発現パターンの制御に関与する2010

    • 著者名/発表者名
      爲重才覚
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A genetic analysis of adaxial-abaxial axis formation in plant leaves2009

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tameshige
    • 学会等名
      11^<th> International EMBL PhD Student Symposium
    • 発表場所
      EMBL(ハイデルベルク,ドイツ)
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A genetic analysis of adaxial-abaxial axis formation in plant leaves2009

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Tameshige
    • 学会等名
      1st NIBB-EMBL PhD Mini-Symposium 2009
    • 発表場所
      EMBL(ハイデルベルク,ドイツ)
    • 年月日
      2009-10-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 向背軸に沿った遺伝子発現の制御に関わる新規変異体enf2の解析2009

    • 著者名/発表者名
      爲重才覚
    • 学会等名
      日本植物学会第73回大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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