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2015 年度 実績報告書

被子植物における花メリステムの有限性制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J05127
研究機関東京大学

研究代表者

田中 若奈  東京大学, 理学系研究科, 助教

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードメリステム / 花 / 有限性 / 腋芽 / 形態形成
研究実績の概要

昨年度までの研究から,TILLERS ABSENT1 (TAB1) は,生殖成長期においては花メリステムの維持,栄養成長期においては腋芽形成の初期過程(プレメリステム)の未分化性の維持を担っていることを示した.今年度は,腋芽形成の初期過程の制御機構をより詳細に理解するために,新たな変異体を単離し解析を行った.reduced spikelet1 (res1) では,分げつ形成が阻害され,花の数が若干減少した.まず,この分げつ形成阻害の原因を明らかにするために腋芽形成過程の観察を行った結果,tab1 よりも初期の段階で腋芽形成が停止しており,プレメリステムが形成されていないことを明らかにした.この結果から,RES1 の機能は,腋芽メリステムのもととなるプレメリステムの分化に必須であることが示唆された.res1 変異体において,腋芽形成の初期マーカーであるMOC1 と LAX1 の発現パターンを解析した結果,これら2遺伝子の発現は検出されなかった.これは,RES1 が,MOC1,LAX1 よりも上流で腋芽形成の開始を制御している可能性を示唆している.tab1 res1 二重変異体は,栄養成長期においては,res1 同様の表現型を示したが,生殖成長期においては,約9割の花が完全に欠損するという劇的な異常を示した.様々な発生段階の花序の観察やマーカー遺伝子の発現解析によって,花メリステムの分化は起こっているものの,その未分化性を維持できず早期に停止している可能性が示唆された.
twin eyes (twe) 変異体では異所的な胚珠が形成され,花メリステムが無限となることから,本変異体の原因遺伝子は花メリステムの有限性促進因子であると推測される.昨年度までに,カサラスゲノムがジャポニカの twe 変異を抑圧していることが示唆されていたため,今年度はカサラス背景で twe の異常が生じる栽培環境検討した結果,少量ではあるがマッピング用の F2 サンプルを採取することができた.

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Analysis of a rice fickle spikelet1 mutant that displays an increase in flower and spikelet organ number with inconstant expressivity.2015

    • 著者名/発表者名
      Chie Suzuki, Wakana Tanaka, Hiro-Yuki Hirano
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 90 ページ: 181-184

    • DOI

      http://doi.org/10.1266/ggs.90.181

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generation of artificial drooping leaf mutants by CRISPR-Cas9 technology in rice.2015

    • 著者名/発表者名
      Takuyuki Ikeda, Wakana Tanaka, Masafumi Mikami, Masaki Endo, Hiro-Yuki Hirano
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 90 ページ: 231-235

    • DOI

      http://doi.org/10.1266/ggs.15-00030

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 小穂の発生に多面的な異常を生じる変異体 washidukami (wad) の解析2016

    • 著者名/発表者名
      杉山茂大, 田中若奈, 鳥羽大陽, 平野博之
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] イネ floral organ number2 変異を亢進する変異体の解析2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木千絵, 佐藤大輔, 田中若奈, 平野博之
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] イネの花序形態を制御する遺伝子機能の解明2015

    • 著者名/発表者名
      田中若奈, 平野博之
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所研究会「植物の生殖成長期の発生を制御する分子機構」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県・三島市)
    • 年月日
      2015-11-06 – 2015-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] イネの TAB1 遺伝子は分げつと穂の形成を制御する2015

    • 著者名/発表者名
      田中若奈, 河野重行, 平野博之
    • 学会等名
      第128回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12
  • [学会発表] イネの花・小穂器官数が増加する fickle spikelet1 変異体の解析2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木千絵, 田中若奈, 平野博之
    • 学会等名
      第128回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12
  • [学会発表] 輪生様の一次枝梗を生じるイネ変異体の発生遺伝学的解析2015

    • 著者名/発表者名
      池田拓之, 田中若奈, 村井正之, 坂本智昭, 倉田哲也, 平野博之
    • 学会等名
      第128回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12

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公開日: 2016-12-27  

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