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本年度は透明化法で取得した胚スタック画像を用い、3Dセグメンテーションによる定量解析を行うとともに、CUC遺伝子の下流で働くことが予想された遺伝子の一つについて遺伝学的解析を行い、CUC遺伝子が器官形成を調節する仕組みの一端を明らかにした。
1. ClearSee透明化法で取得した野生型およびcuc2 cuc3二重変異体の胚について、ImageJ MorpholibJ plug-inを用いて3Dセグメンテーションを行い、胚を構成する個々の細胞の形態情報を抽出した。その結果、野生型胚の頂端部では子葉原基とその間の部分で細胞体積が顕著に異なること、およびcuc2 cuc3ではその差が不明瞭になることが明らかになった。前年度までに得られた結果である、CUC遺伝子が胚頂端部の側方への広がりを促進すること、およびオーキシン応答の分布に影響することと合わせると、CUC遺伝子はオーキシンの分布の制御を介して胚頂端部の細胞成長に影響し、それによって子葉の分離を促進することが示唆される。
２．CUC遺伝子により発現が直接制御される遺伝子の候補として、ペプチドホルモンをコードする遺伝子が同定された。レポーター遺伝子を用いた解析により、この遺伝子の胚頂端部における発現が、CUC1・CUC2・CUC3に依存することがわかった。また機能喪失変異体では子葉原基先端部のオーキシン応答が減少するとともに、原基の成長が遅延することもわかった。以上からCUC遺伝子は胚頂端部におけるペプチドホルモンの合成を促すことで、子葉原基の成長を促進する機能をもつことが示唆された。
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