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維管束系形成の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 10304063
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関東京大学

研究代表者

福田 裕穂  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10165293)

研究分担者 出村 拓  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40272009)
杉山 宗隆  東京大学, 大学院・理学系研究科, 講師 (50202130)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
37,300千円 (直接経費: 37,300千円)
2000年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1999年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
1998年度: 22,800千円 (直接経費: 22,800千円)
キーワードシロイヌナズナ / 維管束 / 細胞間相互作用 / ブラシノステロイド / ヒャクニチソウ / 管状要素分化 / 前形成層 / ニンジン / 突然変異体 / 抗体 / 極性 / ホメオボックス遺伝子
研究概要

1.シロイヌナズナ突然変異体を用いた解析:シロイヌナズナ葉脈パターン変異体van1-van7の解析を行い、これらの変異体はいずれも前形成層の形成過程での変異であること、維管束の全体的なパターンよりも連続性の方が脆弱である、ことを明らかにした。この結果は、パターン形成に連続性が求められるキャナライゼーション仮説からは説明が困難であり、パターンの断片化が容易に生じ得る反応拡散プレパターン仮説を支持するものと考えられた。
2.ニンジン不定胚形成系における維管束形成関連ホメオボックス遺伝子の解析:ニンジン胚形成過程で発現する6種のHD-Zip型ホメオボックス遺伝子の解析の結果、胚形成後期においてCHB6は前形成層、CHB1-CHB5は異なる維管束細胞に発現することが明らかになり、このクラスのホメオボックス遺伝子の維管束形成への関与が示唆された。
3.ヒャクニチソウ葉肉細胞からの管状要素分化系を用いた前形成層分化と分化決定の解析:
(1)ヒャクニチソウin vitro管状要素分化系において、多様な維管束細胞の存在を明らかにした。
(2)シート培養法・ビーズ培養法を確立し、この培養法を用いて管状要素分化誘導・促進因子を部分精製した。この分子は高分子量のアラビノガラクタンプロテインで、これをザイロジェンと命名した。
3)ブラシノステロイドを定量した結果、細胞は、ブラシノステロイド合成酵素群の協調的な転写活性のup-regulationにより、ステージ3直前に多量のブラシノステロイドを蓄積することが明らかになった。また、ブラシノステロイドのうち、活性型ブラシノステロイドであるカスタステロンが積極的に細胞外に分泌されることが示され、細胞外でのシグナル受容の可能性が示唆された。
(4)ファージディスプレーサブトラクション法による抗体産生を試み、維管束細胞を特異的に認識する3種の抗体の獲得に成功した。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (82件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (82件)

  • [文献書誌] Igarashi,M.: "Expression of the Zinnia TED3 promoter in developing tracheary elements of transgenic Arabidopsis."Plant Mol.Biol.. 36. 917-927 (1998)

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  • [文献書誌] Ozawa,S.: "Organogenic responses in tissue culture of srd mutants of Arabidopsis thaliana."Development. 125. 135-142 (1998)

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  • [文献書誌] Fukuda,H.: "Programming of Cell Death during Xylogenesis."J.Plant Res.. 111. 253-256 (1998)

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  • [文献書誌] Aoyagi,S.: "BEN1 and ZEN1 cDNAs encoding S1-type DNases that are involved in programmed cell death in plants."FEBS Lett.. 429. 134-138 (1998)

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  • [文献書誌] Usuda,H.: "Development of sink capacity of the "storage root" in a radish cultivar with a high ratio of "storage root" to shoot."Plant Cell Physiol.. 40. 369-377 (1999)

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  • [文献書誌] Tokuji,Y: "A rapid method for transformation of carrot (Daucus carota L.) by using direct somatic embryogenesis"Biosci.Biotechnol. Biochem.. 63. 519-523 (1999)

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  • [文献書誌] Tandon,P.: "Incorporation of fluorescence-conjugated anti-mouse immunoglobulin G into permiabilized Nicotiana tabacum BY-s cells."Plant Sci.. 140. 63-69 (1999)

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  • [文献書誌] Usuda,H.: "Development of sink capacity of the"storage root"in a radish cultivar with a low ratio of"storage root"to shoot."Plant Cell Physiol.. 40. 1210-1218 (1999)

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  • [文献書誌] Shinohara,N.: "Isolation of a vascular cell wall-specific monoclonal antibody recognizing a cell polarity by using a phage display subtraction method."Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 97. 2585-2590 (2000)

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  • [文献書誌] Hiwatashi,Y.: "Tissue-specific localization of mRNA for carrot homeobox genes, CHBs."Plant Cell Physiol.. 41. 639-643 (2000)

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  • [文献書誌] Fukuda,H.: "Programmed cell death of tracheary elements as a paradigm in plants."Plant Mol.Biol.. 44. 245-253 (2000)

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  • [文献書誌] Sugiyama,M.: "Endonuclease"Plant Mol.Biol.. 44. 389-397 (2000)

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  • [文献書誌] Nara-Sato,K.: "The rates of deceleration of nuclear and organellar DNA syntheses differ in the progenitor cells of the apical meristems during carrot somatic embryogenesis."Planta. 211. 457-466 (2000)

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  • [文献書誌] Koizumi,K.: "A series of novel mutants of Arabidopsis thaliana that are defective in the formation of continuous vascular network : Calling the auxin signal flow canalization hypothesis into question."Development. 217. 3197-3204 (2000)

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  • [文献書誌] Nakashima,J.: "Autolysis during in vitro tracheary element differentiation-Formation and location of the perforation."Plant Cell Physiol.. 41. 1267-1271 (2000)

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  • [文献書誌] Endo,S.: "Inhibition of proteasome activity by the TED4 protein in extracellular space : a novel mechanism for protection of living cells from injury caused by dying cells."Plant Cell Physiol.. 42. 9-19 (2001)

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  • [文献書誌] Yamamoto,R.: "Brassinosteroid levels increase drastically prior to morphogenesis of tracheary elements."Plant Physiol.. 125. 556-563 (2001)

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  • [文献書誌] Motose,H.: "Involvement of local intercellular communication in the differentiation of zinnia mesophyll cells into tracheary elements."Planta. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] Motose,H.: "An arabinogalactan protein(s) is a key component of a fraction that mediates local intercellular communication involved in tracheary element differentiation of zinnia mesophyll cells."Plant Cell Physiol.. 42. 129-137 (2001)

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  • [文献書誌] Obara,K.: "Direct evidence of active and rapid nuclear degradation triggered by vacuole rupture during programmed cell death in Zinnia."Plant Physiol.. 125. 615-626 (2001)

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  • [文献書誌] Kuriyama,H.: "Regulation of tracheary element differentiation."J Plant Growth Reg.. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] 福田裕穂: "維管束の分化"植物細胞工学シリーズ12. 12. 212-222 (1999)

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  • [文献書誌] 福田裕穂: "植物における形態形成-植物から学ぶしくみ"生体の科学. 51. 164-170 (2000)

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  • [文献書誌] 出村拓: "細胞・組織の光学顕微鏡による観察"モデル植物ラボマニュアル(岩渕雅樹ら編集)、Springer. 35-40 (2000)

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  • [文献書誌] Yamada,T.: "Apoptosis-Its role and mechanism"Business Center for Academic Societies Japan, Tokyo. 228 (1998)

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  • [文献書誌] 今関英雅: "植物ホルモンと細胞の形"学会出版センター. 190 (1998)

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  • [文献書誌] 中村研三: "植物の生長-遺伝子から何が見えるか"クバプロ. 169 (1998)

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  • [文献書誌] Fukuda, H.: "Developmentally programmed cell death in plants : Death of xylem cells as a paradigm.""Apoptosis-Its role and mechanism (T.Yamada and Y.Hashimoto eds.)", p.113-127, Business Center for Academic Societies Japan, Tokyo. (1998)

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  • [文献書誌] Fukuda, H., Watanabe, Y., Kuriyama, H., Aoyagi, S, Sugiyama, M., Yamamoto, R, Demura, T., Minami, A.: "Programming of Cell Death during Xylogenesis."J.Plant Res.. 111. 253-256 (1998)

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  • [文献書誌] Ozawa, S., Yasutani, I., Fukuda, H., Komamine, A., and Sugiyama M.: "Organogenic responses in tissue culture of srd mutants of Arabidopsis thaliana."Development. 125. 135-142 (1998)

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  • [文献書誌] Aoyagi, S., Sugiyama, M., and Fukuda, H.: "BEN1 and ZEN1 cDNAs encoding S1-type DNases that are involved in programmed cell death in plants."FEBS Lett.. 429. 134-138 (1998)

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  • [文献書誌] Usuda, H., Demura, T., Shimogawara, K.and Fukuda, H.: "Development of sink capacity of the "storage root" in a radish cultivar with a high ratio of "storage root" to shoot."Plant Cell Physiol.. 40. 369-377 (1999)

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  • [文献書誌] Tokuji, Y.and Fukuda, H.: "A rapid method for transformation of carrot (Daucus carota L.) by using direct somatic embryogenesis."Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63. 519-523 (1999)

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  • [文献書誌] Tandon, P., Ishikawa, M., Komamine, A.and Fukuda, H.: "Incorporation of fluorescence-conjugated anti-mouse immunoglobulin G into permiabilized Nicotiana tabacum BY-s cells."Plant Sci.. 140. 63-69 (1999)

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  • [文献書誌] Usuda, H., Rouhier, H., Demura, T., and Fukuda, H.: "Development of sink capacity of the "storage root" in a radish cultivar with a low ratio of "storage root" to shoot."Plant Cell Physiol.. 40. 1210-1218 (1999)

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  • [文献書誌] Fukuda, H.: "Plant tracheary elements.""Encyclopedia of Life Sciences", Macmillan Reference Ltd.. (1999)

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  • [文献書誌] Hiwatashi, Y.and Fukuda, H.: "Tissue-specific localization of mRNA for carrot homeobox genes, CHBs."Plant Cell Physiol.. 41. 639-643 (2000)

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  • [文献書誌] Fukuda, H.: "Programmed cell death of tracheary elements as a paradigm in plants."Plant Mol.Biol.. 44. 245-253 (2000)

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  • [文献書誌] Sugiyama, M., Ito, J., Aoyagi, S.and Fukuda, H.: "Endonuclease."Plant Mol.Biol.. 44. 387-397 (2000)

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  • [文献書誌] Shinohara, N., Demura, T.and Fukuda, H.: "Isolation of a vascular cell wall-specific monoclonal antibody recognizing a cell polarity by using a phage display subtraction method."Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 97. 2585-2590 (2000)

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  • [文献書誌] Nara-Sato, K.and Fukuda, H.: "The rates of deceleration of nuclear and organellar DNA syntheses differ in the progenitor cells of the apical meristems during carrot somatic embryogenesis."Planta. 211. 457-466 (2000)

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  • [文献書誌] Koizumi, K., Sugiyama, M.and Fukuda, H.: "A series of novel mutants of Arabidopsis thaliana that are defective in the formation of continuous vascular network : Calling the auxin signal flow canalization hypothesis into question."Development. 217. 3197-3204 (2000)

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  • [文献書誌] Nakashima, J., Takabe, K., Fujita, M., and Fukudas, H.: "Autolysis during in vitro tracheary element differentiation-Formation and location of the perforation."Plant Cell Physiol.. 41. 1267-1271 (2000)

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  • [文献書誌] Endo, S., Demura, T.and Fukuda, H.: "Inhibition of proteasome activity by the TED4 protein in extracellular space : a novel mechanism for protection of living cells from injury caused by dying cells."Plant Cell Physiol.. 42. 9-19 (2001)

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  • [文献書誌] Yamamoto, R., Fujioka, s., Demura, T., Takatsuto, S.Yoshida, S.and Fukuda.H.: "Brassinosteroid levels increase drastically prior to morphogenesis of tracheary elements."Plant Physiol.. 125. 556-563 (2001)

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  • [文献書誌] Motose, H., Fukuda, H.and Sugiyama, M.: "Involvement of local intercellular communication in the differentiation of zinnia mesophyll cells into tracheary elements."Planta. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] Motose, H., Sugiyama, M.and Fukuda, H.: "An arabinogalactan protein (s) is a key component of a fraction that mediates local intercellular communication involved in tracheary element differentiation of zinnia mesophyll cells."Plant Cell Physiol.. 42. 129-137 (2001)

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  • [文献書誌] Obara, K., Kuriyama, H.and Fukuda.H.: "Direct evidence of active and rapid nuclear degradation triggered by vacuole rupture during programmed cell death in Zinnia."Plant Physiol.. 125. 615-626 (2001)

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  • [文献書誌] Kuriyama, H.and Fukuda, H.: "Regulation of tracheary element differentiation."J Plant Growth Reg.. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] Fukuda, H.: "Changes in morphology and function in plants""Plant Hormones and Cell Morphology (in Japanese)". 169-176 (1998)

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  • [文献書誌] Fukuda, H.: "How is the vascular system made.""Plant Growth-What do you see from genes (in Japanese)". 140-151 (1998)

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  • [文献書誌] Fukuda, H., Koizumi, K.and Demura, T.: "Vascular Differentiation"Plant Cell Engeneering 12 (in Japanese). 212-222 (2000)

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  • [文献書誌] Fukuda, H.: "Plant Morphogenesis"SitainoKagaku (in Japanese). 51. 164-170 (2000)

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  • [文献書誌] Demura, T.and Fukuda, H.: "Observation of cells and tissues with ligh microscopes""Model Plant Lab Manuals (in Japanese)". 35-40 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukuda,H.: "Programmed cell death of tracheary elements as a paradigm in plants."Plant Mol.Biol.. 44. 245-253 (2000)

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  • [文献書誌] Sugiyama,M.: "Endonuclease"Plant Mol.Biol.. 44. 389-397 (2000)

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  • [文献書誌] Nara-Sato,K.: "The rates of deceleration of nuclear and organellar DNA syntheses differ in the progenitor cells of the apical meristems during carrot somatic embryogenesis."Planta. 211. 457-466 (2000)

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  • [文献書誌] Koizumi,K.: "A series of novel mutants of Arabidopsis thaliana that are defective in the formation of continuous vascular network : Calling the auxin signal flow canalization hypothesis into question."Development. 217. 3197-3204 (2000)

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  • [文献書誌] Endo,S.: "Inhibition of proteasome activity by the TED4 protein in extracellular space : a novel mechanism for protection of living cells from injury caused by dying cells."Plant Cell Physiol.. 42. 9-19 (2001)

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  • [文献書誌] Motose,H.: "Involvement of local intercellular communication in the differentiation of zinnia mesophyll cells into tracheary elements."Planta. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] Motose,H.: "An arabinogalactan protein (s) is a key component of a fraction that mediates local intercellular communication involved in tracheary element differentiation of zinnia mesophyll cells."Plant Cell Physiol.. 42. 129-137 (2001)

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  • [文献書誌] 出村拓: "細胞・組織の光学顕微鏡による観察"モデル植物ラボマニュアル(岩渕雅樹ら編集)、Springer. 35-40 (2000)

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  • [文献書誌] Usuda, H.: "Development of sink capacity of the "storage root" in a radish cultivar with a high ratio of "strong root" to shoot"Plant Cell Physiol.. 40. 369-377 (1999)

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  • [文献書誌] 中村研三: "植物の生長-遺伝子から何が見えるか" クバプロ, 169 (1998)

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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