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2008 年度 実績報告書

器官サイズ制御の分子基盤-補償作用の分子遺伝学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 18GS0313
研究機関東京大学

研究代表者

塚谷 裕一  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90260512)

研究分担者 堀口 吾朗  立教大学, 生命理学科, 准教授 (70342847)
山口 貴大  自然科学研究機構, 基礎生物学研究所, 助教 (60450201)
ALI Ferjani  東京学芸大学, 教育学部, 助教 (20530380)
キーワード器官サイズ / 分子遺伝学 / 発生・分化 / 葉 / 補償作用
研究概要

本年度の最大のテーマは、「補償作用を誘起するシグナル因子の正体は何か。」である。今年度、初めて葉原基においてキメラ状に特定の遺伝子の発現を誘導する系を確立し、これを使って、補償作用を誘起するシグナルが、細胞自律的に働くのか、細胞非自律的に働くのかという課題(Ferjani et al.2008)について解析し、その現段階での成果について、植物生理学会年大会において発表を行なった。
さらに核内倍加の変異体等の解析から、ゲノム倍数化と細胞肥大との間には、未知の制御系が介在している可能性が高いことが判明した(Tsukaya 2008)。
また補償作用を誘起する過程と補償作用を実際に引き起こす過程とに関して、これまでに同定した変異体群について原因遺伝子の同定を進めると共に、昨年度から、ベルギーのGerrit Beemster博士およびスペインのJose Luis Micol博士との研究協力の結果、補償作用を示しかつ葉形が変形する変異体の原因遺伝子を多数同定した(投稿準備中)。さらにマイクロアレイ解析から下流遺伝子候補と考えられた遺伝子群の機能解析を進めた。それらの解析の結果、リボゾーム関連遺伝子群のうちの一部が、細胞増殖と細胞伸長の制御の要に位置すること、またひいては背腹性の制御にも関わることを明らかにした(Fujikura et al., in press)。
またこれまで定義してきたタイプの補償作用とは逆に、細胞数が増加して細胞サイズが減少する、「逆補償」タイプの変異体群mscについて原因遺伝子のクローニングをしたところ、いずれも葉位に依存した異型葉性の変異体で、しかもmiR156-SPL系に含まれる遺伝子の変異であった。またこれまでにheteroblastyの制御に関わることが知られているもう一つの経路、tasiR-ARF系についても細胞数と細胞体積を調べたところ、こちらの系の変異体は、外見上の葉の形態で見たときのheteroblastyの変化が明らかに異常であるにもかかわらず、細胞数・細胞体積の変化が見られなかった(Usami et al., 2009)。heteroblastyは従って、複数の制御経路による複合形質であること、また特定の葉位における葉の中の細胞数・細胞体積はmiR156-SPL系によって制御されていることも判明した。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (32件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Control of Leaf Morphogenesis by Long-and Short-Distance Signaling: Differentiation of Leaves Into Sun or Shade Types and Compensated Cell Enlargement2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 雑誌名

      Plant Cell Monographs 10

      ページ: 47-62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling Size in Multicellular Organs: Focus on the Leaf2008

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Tsukaya
    • 雑誌名

      PLOS Biology 6

      ページ: 1373-1376

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of the Larix gmelinii ANGUSTIFOLIA (LgAN) gene2008

    • 著者名/発表者名
      Xiaofei Lin
    • 雑誌名

      Planta 228

      ページ: 601-608

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a dehydrogenase motif and an uORF in Arabidopsis ANGUSTIFOLIA gene2008

    • 著者名/発表者名
      Kiu-Hyung Cho
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 25

      ページ: 365-368

    • 査読あり
  • [学会発表] 葉の発生における細胞と器官の関係:統合システムの正体は何か?2009

    • 著者名/発表者名
      塚谷裕一
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20090321-20090324
  • [学会発表] 突然変異体を用いた単面葉発生機構の遺伝学的解析2009

    • 著者名/発表者名
      山口貴大
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20090321-20090324
  • [学会発表] 種々のリボゾーム関連変異体がas1/as2の背腹性異常に及ぼす効果の解析2009

    • 著者名/発表者名
      堀口吾朗
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20090321-20090324
  • [学会発表] 葉メリステムにおけるBLADE-ON-PETIOLEとLEAFY PETIOLEの役割2009

    • 著者名/発表者名
      市橋泰範
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20090321-20090324
  • [学会発表] fugu2変異体を用いた補償作用の分子機構解明のための網羅的発現解析2009

    • 著者名/発表者名
      久永哲也
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20090321-20090324
  • [学会発表] 発芽後の成長および器官サイズ制御におけるPUGU5/AVP1の役割2009

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20090321-20090324
  • [学会発表] CRE/Loxシステムにより誘導したKRP2モザイク葉における補償作用の解析2009

    • 著者名/発表者名
      川出健介
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20090321-20090324
  • [学会発表] 葉形態形成の有限性制御の解明-Monophyllaea属植物の解析から2009

    • 著者名/発表者名
      石川直子
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20090321-20090324
  • [学会発表] Genetic Basis of Leaf Shape/Size Evolution2008

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Tsukaya
    • 学会等名
      The 8^<th> NIBB-EMBL Joint Meeting Evolution: Genomes, Cell Types and Shapes
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 年月日
      20081121-20081123
  • [学会発表] Evo-Devo of Unifacial Leaves in Monocots2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      The 8^<th> NIBB-EMBL Joint Meeting Evolution: Genomes, Cell Types and Shapes
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 年月日
      20081121-20081123
  • [学会発表] Characterization of Meristematic Region in Leaf, Leaf Meristem, Provides Basic Insight into Diversity of Plant shape2008

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Ichihashi
    • 学会等名
      The 8^<th> NIBB-EMBL Joint Meeting Evolution: Genomes, Cell Types and shapes
    • 発表場所
      岡崎カンフアレンスセンター
    • 年月日
      20081121-20081123
  • [学会発表] 異形葉性に伴う葉の細胞数と細胞サイズの変化は、miR156とSPL転写因子によって制御される2008

    • 著者名/発表者名
      宇佐見健
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] 葉の形成不全と地上部からの異所的な根の形成が起きるシロイヌナズナ突然変異株の解析2008

    • 著者名/発表者名
      兼井麻利
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] リボゾーム関連遺伝子が欠損したoligocellula変異株の補償作用促進能についての解析2008

    • 著者名/発表者名
      藤倉潮
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] 葉の先端基部軸に沿った形態形成:葉身と葉柄の器官分化を説明するモデルの構築とその検証2008

    • 著者名/発表者名
      市橋泰範
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] fugu5変異体の子葉に注目した補償作用の解析2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] 翻訳関連因子が葉のサイズと背腹性の制御に果たす役割2008

    • 著者名/発表者名
      堀口吾朗
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] 単葉面における平らな葉身の発生進化機構2008

    • 著者名/発表者名
      山口貴大
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] シロイヌナズナにおいて、倍数性の増加が葉サイズに及ぼす効果は、遺伝背景によって異なる2008

    • 著者名/発表者名
      塚谷裕一
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] 葉肉細胞の分裂・成長を組込んだ発生シミュレーションモデル2008

    • 著者名/発表者名
      矢野覚士
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] 細胞分裂分布の時空問発展を加味した葉の形態形成シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      風間俊哉
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20080925-20080927
  • [学会発表] Evolutionary Developmental studies on Unifacial Leaves in Monocots2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      The 55^<th> NIBB Conference Arabidopsis Workshop 2008 "Frontiers of Plant Science in the 21^<st> Century
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 年月日
      20080913-20080915
  • [学会発表] FUGU5/AVP1 Activity Is Essential for Post-Germinative Growth and Organ-Size Control in Arabidopsis2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      The 55^<th> NIBB Conference Arabidopsis Workshop 2008 "Frontiers of Plant Science in the 21^<st> Century
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 年月日
      20080913-20080915
  • [学会発表] ANGUSTIFOLIA3 Plays a Role in the Growth and Patterning of Leaf through Nucleolar Functions2008

    • 著者名/発表者名
      Gorou Horiguchi
    • 学会等名
      The 55^<th> NIBB Conference Arabidopsis Workshop 2008 "Frontiers of Plant Science in the 21^<st> Century
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 年月日
      20080913-20080915
  • [学会発表] The more and smaller cells Mutants of Arabidopsis thaliana Identify Novel Roles of SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE Genes in the Control of Heteroblasty2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Usami
    • 学会等名
      The 55^<th> NIBB Conference Arabidopsis Workshop 2008 "Frontiers of Plant Science in the 21^<st> Century
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 年月日
      20080913-20080915
  • [学会発表] Developmental Analysis of Tooth in Arabidopsis2008

    • 著者名/発表者名
      Eiko Kawamura
    • 学会等名
      The 55^<th> NIBB Conference Arabidopsis Workshop 2008 "Frontiers of Plant Science in the 21^<st> Century
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 年月日
      20080913-20080915
  • [学会発表] Leaf Meristem: Meristematic Region that Supplies Cells Bidirectionally to Form Leaf Blade and Petiole2008

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Ichihashi
    • 学会等名
      The 55^<th> N工BB Conference Arabidopsis Workshop 2008 "Frontiers of Plant Science in the 21^<st> Century
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 年月日
      20080913-20080915
  • [学会発表] Genetic Framework for Development and Evolution of Unifacial Leaves in Monocots2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      第10回日本進化学会大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      20080822-20080824
  • [学会発表] EFFECT OF SUCROSE ON COMPENSATED CELL ENLARGEMENT IN FUGU5 MUTANT COT YLEDONS2008

    • 著者名/発表者名
      Ferjani Ali
    • 学会等名
      19th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      20080723-20080727
  • [学会発表] GDP1, A PUTATIVE RNA-BINDING PROTEIN, PARTICIPATES IN THE CONTROL OF LEAF SHAPE AND CELL PROLIFERATION2008

    • 著者名/発表者名
      Gorou Horiguchi
    • 学会等名
      19th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      20080723-20080727
  • [学会発表] DEVELOPMENTAL ANALYSIS ON THE TOOTH IN ARABIDOPSIS2008

    • 著者名/発表者名
      Eiko Kawamura
    • 学会等名
      19th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      20080723-20080727
  • [学会発表] UNKNOWN RELATIONSHIP BETWEEN LEAF-CELL SIZE AND PLOIDY LEVEL2008

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Tsukaya
    • 学会等名
      19th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      20080723-20080727
  • [備考]

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/%7Ebioenv2/indexj.html

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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