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2017 年度 実施状況報告書

シロイヌナズナ胚における子葉形成機構の解析~調節遺伝子と細胞と器官形態との関係

研究課題

研究課題/領域番号 16K07401
研究機関熊本大学

研究代表者

相田 光宏  熊本大学, 国際先端科学技術研究機構, 教授 (90311787)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード発生 / 転写因子 / 形態形成 / 葉 / 境界部 / 対称性 / オーキシン
研究実績の概要

本年度は各種マーカー遺伝子の整備と変異体・形質転換体への導入を進めた。これまでのマイクロアレイによる解析から、CUC1遺伝子によって植物ホルモンであるオーキシンの生合成に関わる遺伝子が正に制御されることが示唆された。そこでこれらの生合成遺伝子のうち、とくにCUC遺伝子の発現領域である子葉原基境界部に発現することが報告されている3つの遺伝子についてレポーターを入手し、cuc2 cuc3突然変異体への掛け合わせによる導入を行い、ホモ接合体を得た。さらにこれらのレポーターについては、CUC遺伝子の下流で働く別の制御因子であるKNOX遺伝子との相互関係を調べるため、KNOXの変異体への導入も合わせて進めている。
CUC遺伝子とオーキシンの関係を更に詳しく調べるため、オーキシンの極性輸送に関わる遺伝子であるPIN1についてもcuc2 cuc3への導入を行い、ホモ接合体を得た。現在、その胚における発現パターンを解析中である。また、PIN1の局在を調節するMABについての蛍光リポーターを作製中である。
これらのオーキシン関連因子について、さらに詳しい解析を進めるため、生合成遺伝子と極性輸送因子のレポーターについて、機能誘導型CUC1過剰発現体(CUC1-GR)への導入も合わせて進めている。
さらに表層微小管との関係を明らかにするため、可視化マーカーであるGFP-TUB6を導入したcuc2 cuc3二重変異体の作製を行った。合わせて微小管に関連した変異体とcuc変異体との掛け合わせも進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

胚の立体形状の定量的解析に遅れが生じている。また、CUCの過剰発現体についても形態の解析に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

透明化胚のデータからセグメンテーションによる定量化解析について、プロトコールを確立する。

次年度使用額が生じた理由

年度の途中に所属機関の異動が二回あり、都度研究環境の立ち上げに時間がかかり、研究計画に遅れが生じた。次年度においては、画像取得および解析に関わる消耗品に使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Coordination of meristem and boundary functions by transcription factors in the SHOOT MERISTEMLESS regulatory network2018

    • 著者名/発表者名
      Scofield Simon、Murison Alexander、Jones Angharad、Fozard John、Aida Mitsuhiro、Band Leah R.、Bennett Malcolm、Murray James A. H.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 ページ: 157081~157081

    • DOI

      10.1242/dev.157081

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 胚のシュート形成過程におけるCUC1およびCUC2タンパク質による<i>STM</i>遺伝子の発現制御2018

    • 著者名/発表者名
      岩本 亮介, 渡辺舜, 相田 光宏
    • 学会等名
      日本植物生理学会
  • [学会発表] Embryonic Shoot Formation: Establishing the Basis for Plant Life2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Aida
    • 学会等名
      The 1st IROAST Symposium “Plant Cell and Developmental Biology: Approaches to Multiscale Biosystems”
    • 国際学会
  • [学会発表] 頂端分裂組織の成長方向を考える2017

    • 著者名/発表者名
      相田光宏
    • 学会等名
      2017年遺伝学研究所研究会「イネ分子遺伝学の方向性」
  • [備考] 植物発生学 相田研究室

    • URL

      http://iroast.kumamoto-u.ac.jp/aida/ja/

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公開日: 2018-12-17  

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