シロイヌナズナの花序形成過程の遺伝解剖的研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07404056
• 研究種目: 一般研究(A)
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 米田 好文 北海道大学, 大学院理学研究科, 教授 (10124215)
• 研究分担者: 加藤 敦之 北海道大学, 大学院理学研究科, 助教授 (90177428)
• キーワード: シロイヌナズナ / ER遺伝子 / 外来レポーター / プロテインキナーゼ / 細胞伸長 / 遺伝子歩行 / 細胞壁

研究概要

絶対的な細胞系譜が存在しないと考えられる植物の発生分化は、細胞の位置情報が重要なはずでそれは近隣細胞と識別・連絡しあうことで達成されると推定される。CRM,ACL遺伝子単離、ER遺伝子の機能と相互作用する遺伝子群の解明、ER遺伝子と相同性を持ったプロテインキナーゼ遺伝子群の発現調節・機能解析により、花序形成におけるこれらの遺伝子機能の役割を解明する。
1)ER遺伝子の発現調節を解析した。a)器官単位での発現調節b)発生過程における発現調節を解析するために、i)Northern解析、ii)外来レポーター遺伝子の導入・観察、iii)in situハイブリド法による解析、を行った。その結果、a)シュート頂を中心として発現し、しかもb)生殖成長にともない大量に発現してくることを見出した。
2)続いて、ER遺伝子と相同性を持ったプロテインキナーゼ遺伝子群を多数同定した。
3)corymbosa変異体の形態的解析を行い、細胞伸長の欠損であることを発見した。
4)ACAULIS2遺伝子の単離に向けて、遺伝子歩行を続けた。P1ファージのライブラリーを用いて、一続きのDNA断片を得た。それぞれに対応するcDNAを多数同定した。
5)acaulis5変異体の分子生理学的解析を行った。この変異体も一時的な欠損は細胞伸長できないことを確認した。細胞伸長には、細胞壁の伸展性と膨圧の調整が必要であるので、遺伝子プローブを用いて発現解析した。その結果、水の流入口遺伝子の発現が抑制されていることを発現した。

研究成果

• [文献書誌] Torii,K.U.: "The Arabidopsis ERECTA gene encodes a putative receptor protein kinase with extracellular leucine-rich repeats." Plant Cell. (in press). (1996)
• [文献書誌] Yoshida,K: "Heat-inducible expression system for foreign gene in cultured tobacco cells with using the HSP18.2promoter of Arabidopsis thaliana." Applied Microbial Biotechnology. 42(6). 2251-2255 (1995)
• [文献書誌] Hirano,H.: "Tissue-dependent expression of the rice wx^+ gene promoter in transgenic rice and petunia" Plant Cell Physiol.36(1). 37-44 (1995)
• [文献書誌] Tsukaya,H.: "Phenotypic characterization and molecular mapping of an acaulis2 mutant of Arabidopsis thaliana with flower stalks of much reduced length." Plant Cell Physiol.36(2). 239-246 (1995)
• [文献書誌] Naito,S.: "Expression of soybean seed storage protein genes in transgenic plants and their response to sulfur nutritional conditions" J.Plant Physiol. 145. 614-619 (1995)
• [文献書誌] Suzuki,A.: "Three protein fractions that bind to a narrow region of the promoter of the ribosomal RNA gene in Vicia faba" Plant Cell Physiol. 36(6). 1051-1058 (1995)
• [文献書誌] Sakamoto,K: "A male-associated DNA sequence in a dioecious plant,Cannabis sativa L." Plant Cell Physiol.36(8). 1549-1554 (1995)
• [文献書誌] Suzuki,A.: "Structural and functional characterization of the intergenic spacer region of the rDNA in Daucus carota" Plant Cell Physiol. (In press). (1996)
• [文献書誌] Kawai,H.: "A linked 5s rRNA gene in Scytosiphon lomentaria (Scytosiphonales,Phaeophyceae)" J.Phycol. 31. 306-311 (1995)