シロイヌナズナ茎伸長遺伝子ERECTAの解析

• 研究課題/領域番号: 15207001
• 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: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 米田 好文 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10124215)
• 研究分担者: 鈴木 光宏 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (40361563)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 48,230千円 (直接経費: 37,100千円、間接経費: 11,130千円); 2006年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2005年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2004年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2003年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
• キーワード: シロイヌナズナ / 茎 / 伸長 / erecta変異体 / 花茎 / 花序形態 / 茎伸長 / ERECTA遺伝子 / ERBP遺伝子 / 頂端分裂組織

研究概要

突然変異体における関与・関連遺伝子の発現制御の解明を通して、高等植物の形態形成とくに茎伸長の過程を分子遺伝学的に理解することを目的とする。
1.既に単離していたerecta-binding-protein1,2遺伝子の発現調節と機能に関する研究。
単独変異では顕著な表現型を示さないが、GFP結合などにより核に存在して転写に関わることを予想していた。二重変異体を作製すると、最初の普通葉展開時期に成長を停止する表現型を示した。この表現型と他の頂端分裂組織分化に関わる遺伝子群との相互作用を解析した。この表現型は、胚発生の心臓型胚期以後に表現型が出現することを分離世代の胚の観察から示した。
さらに、植物ホルモンオーキシン関連遺伝子との関連を調べた。
2.新たな発現制御因子の探索。
レポーターに結合させてERECTA遺伝子の発現を指標として、発現低下した突然変異体を多数収集した。reduced expression of erecta (rxe)1,2遺伝子を集中的に解析した。その結果、ペクチン合成関連酵素と推定される遺伝子、細胞小器官の挙動に関連すると推定される遺伝子の変異体を同定した。これらの遺伝子変異ではERECTA発現が低下するが、ホモログERLでは発現低下しない。RT-PCR法で関連遺伝子の発現を進めて、遺伝子制御の相互関係を調べている。

研究成果

• [雑誌論文] The dwarf phenotype of the Arabidopsis ac15 mutant is suppressed by a mutation in an upstream ORF of a bHLH gene. (2006)
  • 著者名/発表者名: Imai, A., Hanzawa, Y., Komura, M., Yamamoto, KT., Komeda, Y., Takahashi, T.
  • 雑誌名: Development 133 ページ: 3575-3585
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Characterization of the class IV homeodomain-leucine zipper gene family in Arabidopsis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Katsumata, M., Abe, M., Yabe, N., Komeda, Y., Yamamoto, KT., Takahashi, T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 141 ページ: 1363-1375
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Metabolic changes in Arabidopsis thaliana expressing the feedback-resistant anthranilate synthase beta subunit gene OSASA1D. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, A., Asada, Y., Takahashi, Y., Yabe, N., Komeda, Y., Nishioka, T., Miyagawa, H., Wakasa, K.
  • 雑誌名: Phytochemistry 67 ページ: 2349-2362
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Arabidopsis mutants by activation tagging in which photosynthesis genes are expressed in dedifferentiated calli. (2006)
  • 著者名/発表者名: Niwa, Y., Goto, S., Nakano, T., Sakaiya, M., Hirano, T., Tsukaya, H., Komeda, Y., Kobayashi, H.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 47 ページ: 319-331
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The dwarf phenotype of the Arabidopsis acl5 mutant is suppressed by a mutation in an upstream ORF of a bHLH gene (2006)
  • 著者名/発表者名: Imai A, Hanzawa Y, Komura M, Yamamoto KT, Komeda Y, Takahashi T
  • 雑誌名: Development 133 ページ: 3575-3585
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characterization of the Class IV Homeodomain-Leucine Zipper Gene Family in Arabidopsis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Katsumata M, Abe M, Yabe N, Komeda Y, Yamamoto KT, Takahashi T
  • 雑誌名: Plant Physiol. 141 ページ: 1363-1375
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Metabolic changes in Arabidopsis thaliana expressing the feedback-resistant anthranilate synthase beta subunit gene OASA1D (2006)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ishihara, Yohei Asada, Yoshitaka Takahashi, Naoto Yabe, Yoshibumi Komeda, Takaaki Nishioka, Hisashi Miyagawa, Kyo Wakasa
  • 雑誌名: Phytochemistry Volume 67, Issue 21 ページ: 2349-2362
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Arabidopsis Mutants by Activation Tagging in which Photosynthesis Genes are Expressed in Dedifferentiated Calli. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Niwa, Shingo Goto, Tatsuo Nakano, Mao Sakaiya, Takanori Hirano, Hirokazu Tsukaya, Yoshibumi Komeda, Hirokazu Kobayashi
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 47(3) ページ: 319-331
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characterization of the class IV homeodomain-leucine zipper gene family in Arabidopsis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M. et al.
  • 雑誌名: Plant Physiology 141・4 ページ: 1363-1375
• [雑誌論文] The dwarf phenotype of the Arabidopsis acl5 mutant is suppressed by a mutation in an upstream ORF of a bHLH gene. (2006)
  • 著者名/発表者名: Imai, A. et al.
  • 雑誌名: Development 133・18 ページ: 3575-3585
• [雑誌論文] 組換えDNA実験技術と植物遺伝学 (2006)
  • 著者名/発表者名: 米田好文
  • 雑誌名: 生物の科学・遺伝 60・1 ページ: 23-24
• [雑誌論文] AtXTH27 plays an essential role in cell wall modification during the development of tracheary elements. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsui, A., Yokoyama, R., Seki, M., Ito, T., Shinozaki, K., Takahashi, T., Komeda, y., Nishitani, K.
  • 雑誌名: Plant Journal 42 ページ: 525-534
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] AtXTH27 plays an essential role in cell wall modification during the development of tracheary elements. (2005)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Matsui, Ryusuke Yokoyama, Motoaki Seki, Takuya Ito, Kazuo Shinozaki, Taku Takahashi, Yoshibumi Komeda, Kazuhiko Nishitani
  • 雑誌名: Plant Journal 42 ページ: 525-534
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] AtXTH27 plays an essential role in cell wall modification during the development of tracheary elements. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsui, A., -5-, Komeda, Y., Nishitani, K.
  • 雑誌名: The Plant Journal 42・4 ページ: 525-534
• [雑誌論文] Spermidine synthase genes are essential for survival of Arabidopsis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imai, A., Matsuyama, T., Hanzawa, Y., Akiyama, T., Tamaoki, M., Saji, H., Shirano, Y., Kato, T., Hayashi, H., Shibata, D., Tabata, S., Komeda, Y., Takahashi, T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 135 ページ: 1565-1573
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Spermidine synthase genes are essential for survival of Arabidopsis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imai A, Matsuyama T, Hanzawa Y, Akiyama T, Tamaoki M, Saji H, Shirano Y, Kato T, Hayashi H, Shibata D, Tabata S, Komeda Y, Takahashi T
  • 雑誌名: Plant Physiol. 135 ページ: 1565-1573
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic Regulation of Time to Flower in Arabidopsis thaliana. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshibumi Komeda
  • 雑誌名: Annual Review of Plant Biology. Volume 55 ページ: 521-535
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic regulation of time to flower in Arabidopsis thaliana. (2004)
  • 著者名/発表者名: Komeda, Y.
  • 雑誌名: Annual Review of Plant biology 55 ページ: 521-535
• [雑誌論文] Flowering of Arabidopsis cop1 mutants in darkness. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa, M., Komeda, Y.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 45・4 ページ: 398-406
• [雑誌論文] The plant exon finder : a tool for precise detection of exons using a T-DNA-based tagging approach. (2004)
  • 著者名/発表者名: Jingu F, Shirase T, Ohtomo I, Imai A, Komda Y, Takahashi T
  • 雑誌名: Gene 338 ページ: 267-273
• [雑誌論文] Spermidine synthase genes are essential for survival of Arabidopsis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imai A, Matsuyama T, Hanzawa Y, Akiyama T, Tamaoki M, Saji H, Shirano Y, Kato Y, Hayashi H, Shibata D, Tabata S, Komeda, Y, Takahashi T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 135 ページ: 1565-1573
• [雑誌論文] Metabolic changes in Arabidopsis thaliana expressing the feedback-resistant anthranilate synthase α subunit gene OASA1D.
  • 著者名/発表者名: Ishihara, A. et al.
• [図書] Annual Review of Plant Biology (2004)
  • 著者名/発表者名: Komeda, Y.
  • 出版者: Annual Review Inc.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Abe, M., Katsumata, H., Komeda, Y., Takahashi, T.: "Regulation of shoot epidermal cell differentiation by a pair of homeodomain proteins in Arabidopsis."Development. 130. 635-643 (2003)