研究課題
特定領域研究植物の軸形成における細胞壁構築遺伝子群の機能解明西谷和彦(東北大学大学院生命科学研究科)シロイヌナズナの花茎で発現する細胞壁関連遺伝子群の中より、基部の伸長停止域で特異的に発現する16種の遺伝子を独自のマイクロアレーにより同定した。このうち、4遺伝子は二次壁構築に関わる遺伝子としてすでに解析されていた。残りの12遺伝子の産物の機能は未知であった。そこで、これらの遺伝子について、T-DNAタグラインの表現型の解析を行った。そのうちの一つ、グリシンリッチタンパク質(GRP1)をコードする遺伝子の欠損変異体では茎の伸長不全、道管機能不全を示唆する表現型がみられた。Promoter::GUSの発現、mRNA局在、ペプチド抗体を用いたタンパク質局在解析の結果、木部柔細胞で遺伝子が発現したのち、分泌されたタンパク質は成熟した原生木部に移行・沈着することを見いだした。シロイヌナズナの根で発現するAtXTH17,18,19,20の4遺伝子について、T-DNA挿入変異体およびpXTH::RNAiラインを用いて根の伸長における役割を解析した。4遺伝子の内、AtXTH18 mRNAの発現レベルが突出して高く、また、RNAiによりその発現量を低下させると主根の伸長が有意に抑制された。この結果はAtXTH18遺伝子が根の伸長制御において主要な役割を担うことを示している。シロイヌナズナのXTH遺伝子群の内、加水分解活性を持つと予想されているクラスIIIの7遺伝子について、その機能解析を行った。AtXTH27,28,30は共に葯で発現し、xth27/xth28の二重変異体では長角果の成長不全を起こすことを見いだした。
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