組織・器官分化の分子機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10182102
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 町田 泰則 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80175596)
• 研究分担者: 中村 研三 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80164292) ; 塚谷 裕一 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助教授 (90260512) ; 島本 功 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (10263427) ; 西村 いくこ 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00241232) ; 西谷 和彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60164555)
• キーワード: 形態形成遺伝子 / シロイヌナズナ / 変異体 / 葉 / メリステム / 光周性 / 糖応答 / 細胞形態

研究概要

町田:(1)as2変異体において、KNAT1,KNAT2ホメオボックス遺伝子の転写産物の蓄積が見られた。AS遺伝子をクローニングした。推定されるアミノ酸配列から、AS2は新奇なタンパク質であると思われる。GFP-AS2融合タンパク質は核局在した。最近、我々はAS1遺伝子もクローニングした。(2)ale1変異体:この変異体では、主な異常は表皮細胞の大きさと形態に見られた。また、少なくとも球状胚から発芽直後までの胚及び幼植物の外界面の細胞表面のクチクラが所々欠失していることもわかった。梅田:イネのCAKであるR2がサイクリンHと結合し、それによって活性化されることを明らかにした。また、R2とサイクリンHの発現がS期に増加することも見い出した。そこで、R2とサイクリンH遺伝子を過剰発現する形質転換タバコの葉切片を異なるホルモン組成の培地上で培養したところ、R2とサイクリンHを共発現するタバコでは、サイトカイニンが無くてもオーキシンのみを含む培地上でカルスを形成することが明らかになった。島本:(1)イネCAB1R12:06:33luc導入個体は連続暗期中で5日以上にわたって周期的な発現パターンを示した。これを用いて、この遺伝子の周期的発現が、概日時計によって制御されていることを示した。塚谷:(1)葉の縦の長さを制御するROT3遺伝子は、ブラシノステロイド合成系の遺伝子群と、高いホモロジーがある。種々の実験を行った結果、ROT3がブラシノステロイド合成系に関与している可能性はますます高くなってきた。(2)map-based cloningによりAN遺伝子をクローニングした。中村:(1)At-Amyの糖による発現誘導レベルが低下したlba1変異の詳細なマッピングを行った。(2)サツマイモのスポラミン遺伝子の糖応答性最小プロモーター(SPOmin)とLUCとの融合遺伝子の糖に応答した発現を指標にして、糖処理後のLUC活性が野生型株に比べて顕著に高いもの(hsi型)29株、逆にその低いもの(lsi型)28株を得た。(3)茎頂および根端分裂組織の構築に異常を示すtonsoku変異の解析を進めた。

研究成果

• [文献書誌] Nakagawa,Y.: "Frequency and pattern of transposition of the maize transposable element Ds in transgenic plants."Plant & Cell Physiology. 41. 733-742 (2000)
• [文献書誌] Toyoda-Yamamoto.: "Genetic analysis of the signal sensing region of histidine-protein kinase VirA of Agrobacterium tumefaciens."Mol.Gen.Genet.. 263. 939-947 (2000)
• [文献書誌] Hamada,S.: "Mutations in the WUSCHEL gene of Arabidopsis thaliana result in the development of shoot without juvenile leaves."Plant J.. 24. 91-103 (2000)
• [文献書誌] Nakagawa,Y.: "A system to induce deletion of genomic sequences using R/RS site-specific recombination and the Ac transposon in transgenic rice plants."Theor.Appl.Genet.. (accepted). (2001)
• [文献書誌] Nishahama,R.: "The NPK1 mitogen-activated kinase kinase kinase is a regulator of cell-plate formation in plant cytokinesis."Genes & Development. 15. 352-363 (2001)
• [文献書誌] Endang,S.: "The transposition pattern of the Ac element in tobacco cultured cells."Genes & Genetic Systems. accepted. (2001)
• [文献書誌] Endang,S.: "The ASYMMETRIC LEAVES2 gene of Arabidopsis thaliana regulates formation of symmetric lamina, establishment of venation and repression of meristem-related homeobox genes in leaves."Development. (accepted). (2001)
• [文献書誌] Fabian,T.: "The cell cycle genes cycA1 ; 1 and cdc2Os-3 are coordinately regulated by gibberellin in planta."Planta. 211. 376-383 (2000)
• [文献書誌] Joubes,J.: "CDK-related protein kinases in plants."Plant Mol.Biol.. 43. 607-621 (2000)
• [文献書誌] Umeda,M.: "Cyclin-dependent protein kinases and their regulators in plants."Plant Biotechnology. 17. 177-186 (2000)
• [文献書誌] Umeda,M.: "CDK-activating kinases in higher plants.in Cyclin-dependent kinases (cdks) and the cdk-activating kinase (CAK)"Landes Bioscience, Texas.. (in press). (2001)
• [文献書誌] Tsukaya,H.: "Utricularia furcellata Oliver (Lentibulariaceae), a new record for Nepal."Newslet.Himalayan Bot.. 27. 6-7 (2000)
• [文献書誌] Ohba,H.: "A taxonomic note on Habenaria albomarginata King & Pantl.(Orchidaceae)."J.Jap (Jpn).Bot.. 75. 311-313 (2000)
• [文献書誌] Tsukaya,H.: "Malaxis monophyllos (L.) Sw.(Orchidaceae), a new record from Nepal with description of a new variety."J.Jap (Jpn).Bot.. 75. 314-316 (2000)
• [文献書誌] Tsukaya,H.: "The role of meristematic activities in the formation of leaf blades."J.Plant Res.. 113. 119-126 (2000)
• [文献書誌] Mitsuhashi,N.: "Characterization of organelles in the vacuolar-sorting pathway by visualization with GFP in tobacco BY-2 cells."Plant Cell Physiol.. 41. 993-1001 (2000)
• [文献書誌] Minami,Y.: "Tissue and intracellular localization of indican and the purification and characterization of indican synthase from Indigo plants."Plant Cell Physiol.. 41. 218-225 (2000)
• [文献書誌] Hara-Nishimura,I: "Vacuolar processing enzymes and auqaporins."Vacuolar compartments in plants, edited by A.D.G.Robinson and Robinson and J.C.Rogers (Schffield Academic Press, London,UK).. (in press). (2000)
• [文献書誌] Yokoyama,R.: "Functional diversity of xyloglucan-related proteins and its implication in the cell wall dynamics in plants."Plant Biology. 2. 598-604 (2000)
• [文献書誌] Yokoyama,R.: "Endoxyloglucan transferase is localized both in cell plate and secretory pathway destined for the apoplast in tobacco cells."Plant and Cell Physiol. 43(in press). (2001)
• [文献書誌] E.Ono: "Essential role of the small GTPase Rac in disease resistance of rice."Proc.oc.Natl.Acad.Sci.USA. 98. 759-764 (2001)
• [文献書誌] M.Isshiki: "Nonsense-mediated decay of mutant waxy mRNA in rice."Plant Physiol.. (in press). (2001)
• [文献書誌] M.Komatsu: "LAX and FRIZZY PANICLE2 genes determine the inflorescence archtectureof rice by controlling branch and spikelet inintiation."Dev.Biol.. (in press). (2001)
• [文献書誌] K.Shimamoto: "Molecular signaling in disease resistance of rice."Rice Genetics IV,IRRI. (in press). (2001)
• [文献書誌] Machida,C.: "Use of the R-RS site-specific recombination system in plants. in plants."Plant Molecular Biology Manual (ed.by Gelvin, S.B.) published by Kluwer Academic Publishers (Netherland). 23 (2000)
• [文献書誌] 町田泰則: "環境に対する植物の分化応答vol.53"学術月報、日本学術振興会. 8 (2000)
• [文献書誌] 町田千代子: "トランスポソンによる植物遺伝子タギング法の確立BRAIN(ブレインテクノニュース)"生研機構. 6 (2000)
• [文献書誌] 西浜竜一: "細胞質分裂とMAPキナーゼカスケード"秀潤社. 9 (2000)
• [文献書誌] 梅田正明: "サイクリン依存性キナーゼによる細胞周期の制御と分裂組織の維持機構"秀潤社. 12 (2000)
• [文献書誌] 塚谷裕一: "葉の形、適応進化とその遺伝子的背景(『生物の形の多様性と進化』)"裳華房(印刷中). (2001)
• [文献書誌] 塚谷裕一: "「植物の発生と分化」(『生物学入門』石川統編)"東京化学同人(印刷中). (2001)
• [文献書誌] 嶋田知生: "液胞,現代植物生理学,西村幹夫 編"朝倉書店,東京(印刷中). (2000)