| 研究領域 | 植物メリステムと器官の発生を支える情報統御系 |
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| 研究課題/領域番号 |
21027004
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
佐藤 忍 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (70196236)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2010年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2009年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
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| キーワード | 茎 / オーキシン / 癒合 / 転写制御因子 / エチレン / ジャスモン酸 / 細胞分裂 / 細胞壁 / シロイヌナズ / 花茎 / 転写因子 / ホルモン |
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| 研究概要 |
シロイヌナズナ花茎(第1節間)をマイクロナイフを用いて直径の半分程度切断すると、切断3日目に髄の細胞分裂と細胞伸長が開始し、7日目には癒合がほぼ完了する。各ステージでのマイクロアレイ法による発現解析によって癒合誘導性遺伝子群(ホルモン、情報伝達、細胞増殖、細胞分化、細胞壁関連等)が同定された。オーキシンシグナルに関わるIAA5やエチレン合成に関わるACS、ジャスモン酸合成に関わるLOXは、癒合部において切断1日後に最も強く発現していた。また、AP2型転写因子(RAP2)やNAC型転写因子(ANAC)が、切断1日後から3日後にわたって癒合部特異的な発現を示し、オーキシンおよびエチレンによって前者は負に、後者は正に制御された。切断面の上下の組織をサンプリングして癒合関連遺伝子の発現を調べたところ、NAC型転写因子(ANAC)はオーキシンの溜る切断面の上側で、AP2型転写因子(RAP2)はオーキシンの枯渇する切断面の下側で特異的に発現が上昇する事が判明した。また、CRES-T法を用いてRAP2またはANACの機能を抑制した形質転換体では、癒合部における細胞分裂の阻害が見られ、両者の掛け合わせを行うと胚性致死となった。また、3日目に発現の上昇するXyloglucan endotransglucosylase/hydrolase(XTH20)やFucosyltransferase(FUT3)等もオーキシンによって正に制御されるとともに、ANAC-SRDX形質転換体で発現が抑制された。さらに、XTH20や3日目に発現が上がるMatrix metalloproteinase(MMP)の欠損変異体では癒合の異常が見られた。以上より、花茎切断によって生じたオーキシン・エチレン・ジャスモン酸のシグナリングが、切断部での転写制御因子の発現を通して、細胞分裂・細胞壁代謝等の組織癒合反応を制御している可能性が考えられた。
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