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LAXは、腋生分裂組織の形成過程を進行させるために必須である。LAXはbHLHドメインを持つ転写因子をコードし、新たに分化する腋芽の向軸側の境界で層状に発現する。このLAXの発現部位(腋芽の境界)と機能が発揮される部位(腋芽の中心部)のずれは、LAXの非細胞自律的な働きを意味する。
植物の成長においては、茎頂分裂組織から葉原基が分化し、その腋に腋芽が分化するという過程が繰り返される。したがって、葉原基や腋芽と茎頂との境界領域も繰り返し出現する。これらの境界領域(およびそこで発現する遺伝子)は分化にとって積極的な機能を持つと考えられるが、その具体的な機能は示されていない。そこで、LAXがどのようにその機能を伝達して腋生分裂組織形成に貢献するかというLAXの分子機能の解析を通して、境界領域の機能を明らかにすることを大きな目的とする。今年度はLAXの下流因子を決定し、LAXの転写因子としての機能を明らかにすることをめざした。
LAXの下流で働く因子の同定
網羅的解析と誘導系を用いた解析により、DOFドメイン遺伝子(OsDOF)をLAXの下流で働く遺伝子として同定した。OsDOFはLAXにより発現が誘導され、lax変異体では発現が消失する。また、OsDOFとLAX mRNAの発現パターンはほぼ一致する。OsDOFの発現誘導が迅速に起こることから、OsDOFはLAXに非常に近い因子であると考えているが、イースト・ワン・ハイブリッド解析やゲルシフト解析では、LAXのOsDOFプロモーターへの結合は確認されなかった。
LAXダイマーパートナーの同定と機能解析
LAXがヘテロダイマーとして働く可能性を検証するために、ダイマーパートナーを探索した。その結果、bHLHドメインを持つ転写因子と2つの機能未知タンパク質が同定された。bHLH遺伝子(LAXP)は茎頂と根端で特異的に発現する。また、トランジエントアッセイによりLAXPがOsDOFの発現を誘導することを確認した。
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