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表皮細胞形態形成時における細胞壁再構築機構の解析

公募研究

研究領域植物細胞壁の情報処理システム
研究課題/領域番号 25114513
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関広島大学

研究代表者

冨永 るみ  広島大学, 生物圏科学研究科, 講師 (20373334)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード遺伝子 / 植物 / 発現制御 / 発生・分化 / バイオテクノロジー
研究実績の概要

本研究では、シロイヌナズナ表皮細胞分化時(根毛・トライコーム形成)において、転写因子群の最下流で働くGL2遺伝子のさらに下流で細胞壁構築に直接または間接に関わっている因子を同定し、シロイヌナズナ表皮細胞分化時の細胞壁再構築機構を理解することを目的とした。また、これらの転写因子群の上流で働き、表皮細胞壁再構築を誘導するペプチドホルモンの作用機構についても解析を進めた。
GL2遺伝子下流の細胞壁再構築因子を網羅的に探索するために、GL2遺伝子過剰発現体で顕著に発現が上昇している遺伝子をAgilentマイクロアレーにより抽出した。発現が上昇していた遺伝子を、1.細胞壁の構築に直接関与している酵素をコードする遺伝子 2.根毛の伸長に関与している遺伝子 3.GL2のさらに下流で働いている転写因子。の3つのカテゴリーに分類し、解析した。細胞壁関連酵素遺伝子の中では、まず細胞壁多糖であるキシログルカン分子のつなぎ換え反応や切断反応を担っているXTHファミリー遺伝子に着目した。このファミリーの中では、XTH2, XTH12, XTH14, XTH26の発現が各2倍程度上昇していた。細胞壁構造糖タンパク質であるエクステンシン遺伝子の一部の発現も各3倍程度上昇していた。他に、細胞壁関係の遺伝子としては、AtGH9C1とPLL17 の発現もそれぞれ2倍程度上昇していた。転写因子では、bHLH遺伝子群の中のRHD6ファミリー遺伝子群(RSL1, RSL2, RSL4, AT5G43175)の発現が各2.5倍程度上昇していた。
CLEペプチドの果樹への影響を調べるために、投与法などを検討した結果、カキの根をCLE25処理すると根端が細くなることがわかった。これは、皮層始原細胞が皮層と内皮を形成する際の並層分裂が抑制されているためだと考えられた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件)

  • [雑誌論文] Arabidopsis CAPRICE (MYB) and GLABRA3 (bHLH) Control Tomato (Solanum lycopersicum) Anthocyanin Biosynthesis.2014

    • 著者名/発表者名
      Wada, T., Kunihiro, A. and Tominaga-Wada, R.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9 号: 9 ページ: e109093-e109093

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0109093

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regulation of root hair cell differentiation by R3 MYB transcription factor in tomato and Arabidopsis2013

    • 著者名/発表者名
      R. Tominaga-Wada, T. Wada
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 5 ページ: 1-5

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00091

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flowering is delayed by mutations in homologous genes CAPRICE and TRYPTICHON in the early flowering Arabidopsis cpl3 mutant2013

    • 著者名/発表者名
      R. Tominaga-Wada, Y. Nukumizu, T. Wada
    • 雑誌名

      J. Plant Physiol.

      巻: 170 号: 16 ページ: 1466-1468

    • DOI

      10.1016/j.jplph.2013.05.013

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CLAVATA3-like genes are differentially expressed in Grape Vine (Vitis vinifera) tissues2013

    • 著者名/発表者名
      R. Tominaga-Wada, Y. Nukumizu, T. Wada, T. Sawa, T. Tetsumura
    • 雑誌名

      J. Plant Physiol.

      巻: 170 号: 15 ページ: 1379-1383

    • DOI

      10.1016/j.jplph.2013.04.013

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tomato (Solanum lycopersicum) Homologs of TRIPTYCHON (SlTRY) and GLABRA3 (SlGL3) are Involved in Anthocyanin Accumulation2013

    • 著者名/発表者名
      R. Tominaga-Wada, Y. Nukumizu, T. Wada
    • 雑誌名

      Plant Signal. Behav.

      巻: 8 号: 7 ページ: e24575-e24575

    • DOI

      10.4161/psb.24575

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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