植物特異的遺伝子群による葉形態制御の分子メカニズム

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12440214
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 塚谷 裕一 岡崎国立共同研究機構, 統合バイオサイエンスセンター, 助教授 (90260512)
• 研究分担者: キム キョンテ 岡崎国立共同研究機構, 統合バイオサイエンスセンター, 助手 (00321844)
• キーワード: 植物特異的遺伝子群 / 形態形成 / 葉形態 / 分子メカニズム

研究概要

今年度は、まず植物型CtBPであるANの蛋白質としての機能を解明するために、以下の解析を進めた。
まず、ANのクローニングと、an変異における微小管配向異常、またMER15遺伝子の発現レベルの上昇についてまとめ、論文を投稿、EMBOJ.に受理された(2002年3月に掲載予定)。
(1)マイクロアレイで見いだされた、下流遺伝子の候補についての分子遺伝学的解析:個々の発現制御を野生株とan変異体とで比較し、さらにひとつひとつの遺伝子についてアンチセンス及び過剰発現型の改変遺伝子を作成した。
(2)AN遺伝子産物と相互作用するタンパクの同定。酵母菌を使ったtwo-hybridの解析から、ANタンパク質そのものが自身で相互作用すること、Rbは直接相互作用しないことが判明した。
(3)AN遺伝子の、他種植物からのホモログの単離による、植物界における特異性の実体の解明。これには、昨年度に単離されたアサガオ、ゼニゴケのホモログについて、シロイヌナズナに導入し、シロイヌナズナANと同等の機能を有することを確認した。またゼニゴケにおいては、形質転換体に特異な表現型が現れることが判明し、現在解析中である。さらに今年度、ヒメツリガネゴケからもホモログが単離できた。これについても解析中である。
また植物特異的P450遺伝子の機能解析としては、昨年度に作出できたROT3類似遺伝子導入体について、生化学的・発生学的解析を行なった。

研究成果

• [文献書誌] Kim, G.-T., Shoda, K., Tsuge, T., Cho, K.-H., Uchimiya, H..Yokoyama, R., Nishitani, K., Tsukaya, H.: "The ANGUSTIFOLIA gene of Arabidopsis, a plant CIBP gene, regulates leaf-cell expansion, the arrangement of cortical microtubules in leaf cells and expression of a gene involved in cell-wall formation"EMBO J.. 21・4. (2001)
• [文献書誌] Tsukaya, H.: "Optical and anatomical characteristics of bracts from the Chinese "Glasshouse" plant, Rheum alexandrae Batalin (Polygonaceae), in Yunnan, China"J. Plant Res.. 115. 59-64 (2002)
• [文献書誌] Nakaya, M., Tsukaya, H., Murakami, N., Kato, M.: "Brassinosteroids control the proliferation of the leaf cells in Arabidopsis thaliana"Plant Cel Physiol.. 43. 239-244 (2002)
• [文献書誌] Kuwabara, A., Tsukaya, H., Nagata, T.: "Identification of factors that cause heterophylly in Ludwigia arcuata Walt. (Onagraceae)"Plant Biology. 3. 98-105 (2001)
• [文献書誌] Semiarti, E., Ueno, Y., Tsukaya, H., Iwakawa H., Machida C., Machida, Y.: "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. 128. 1771-1783 (2001)
• [文献書誌] Tsukaya, H., Tsuge, T.: "Morphological adaptation of inflorescences in plants that bloom at low temperatures in early spring : the convergent evolution of "downy plants""Plant Biology. 3. 536-543 (2001)
• [文献書誌] Tsukaya, H: "Interpretation of mutants in leaf morphology : genetic evidence for a compensatory system in leaf morphogenesis that provides a new link between Cell and Organismal theory"Int. Rev. Cytol.. 217(in press). (2002)
• [文献書誌] Dengler, N., Tsukaya, H: "Leaf morphogenesis in dicotyledons : current issues"Int. J. Plant Sci.. 162. 459-464 (2001)
• [文献書誌] 塚谷裕一: "「植物の発生メカニズム…後生動物の発生とどれだけ違うのか」"蛋白質核酸酵素. 46. 1332-1339 (2001)
• [文献書誌] Tsukaya, H.: "Himalayan Botany in the Twentieth and Twenty-first Centuries"The society of Himalayan Botany Tokyo. 152-154 (2002)
• [文献書誌] 塚谷裕一: "生物の形の多様性と進化"裳華房(印刷中).
• [文献書誌] 石浦章一, 小林秀明, 塚谷裕一: "生物の小辞典"岩波書店. (2001)
• [文献書誌] 塚谷裕一: "新版・モデル植物の実験プロトコール"秀潤社. 41-42, 219-226 (2001)
• [文献書誌] 塚谷裕一: "植物生理学講座・第4巻・成長と分化"朝倉書店. 134-144 (2001)
• [文献書誌] 塚谷裕一: "生物学入門"東京化学同人. 283 (2001)
• [文献書誌] 塚谷裕一, 長谷あきら: "植物の光センシング"秀順社. 85-86 (2001)