研究課題
生物界において個体、また個体を構成する器官、組織、細胞などのサイズがいかに決定されるかという問題は基礎、応用研究上非常に重要であるが、その制御機構についてはほとんど解明されていない。本研究はモデル植物シロイヌナズナのgain-of-function突然変異体を用いて、器官サイズ制御に関与する遺伝子群を同定し、それらの機能解析を通じて高等植物の器官サイズを決定する制御システムを解明することを目的としている。本年度は研究代表者が単離したgain-of-function突然変異体のうち、pizza-D変異体についての解析を中心に行った。pizza-Dは野生型に比べて葉、花を始めとする全ての器官がすべて矮化する。pizza-Dの本葉の細胞サイズや核内倍加レベルは野生型に比べてほとんど変化がみられないため、pizza-Dの矮化は細胞増殖能の低下により器官の構成細胞の数が減少することが原因であると考えられる。代表者はこうしたpizzaの表現型が植物ホルモンの一種であるブラシノステロイドによって相補されること、またPIZZAが新規酵素をコードしていることを突き止め、これらの結果をもとに、PIZZAがin vivoでブラシノステロイドの合成もしくは代謝に関与するという仮説を立てた。本年度はLC-MSを用いたpizza-Dのホルモン定量分析を行い、PIZZAの発現量とブラシノステロイドの蓄積量の関係を調べた。さらにPIZZAの植物体内での発現パターンやloss-of-function変異体の解析、またin vitroでの酵素活性解析を進めた。これらの結果から、植物体内のブラシノステロイド量を調節する新規メカニズムが存在すること、またこの機構が器官サイズ制御に重要であることが示された。
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科学と生物
巻: (in press)
Curr Opin in Plant Biol
巻: 13 ページ: 654-660
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