研究課題
植物のシュートの形は葉の空間的な配置によって大きく影響を受ける。植物の茎に対する葉の着生パターンは葉序と呼ばれ、古くから多くの研究報告があるが、種や生育相特異的な葉序がどのように確立されているのかは未だ不明な点が多い。本研究ではイネの葉序が異常となる変異体decussate(dec)の原因遺伝子の機能解析を通して、新たな葉序の制御機構を明らかにすることを目的として解析を行った。DEC遺伝子は既知のタンパクとは相同性を示さない全く新しい因子をコードしている。DEC遺伝子は植物体において様々な器官で一様に発現しており、過剰発現体においては表現型に特に異常は認められなかった。また、DECタンパクは主に細胞質に存在することも明らかとなった。次にDEC遺伝子がどのような制御機構に関わる遺伝子であるかを推察する為に、野生型と変異体との間でマイクロアレイ解析を行った。その結果、植物ホルモンの一つであるサイトカイニンの情報伝達に関わる複数の遺伝子(Type-Aレスポンスレギュレーター)の発現が、dec変異体では低下していることが明らかとなった。また、dec変異体ではサイトカイニン添加に対する反応性が低下していることも明らかとなった。これらのことから、DEC遺伝子はサイトカイニンの情報伝達を介して、葉序パターンを制御していると考えられる。トウモロコシのType-Aレスポンスレギュレーターの機能喪失変異体としてabphyl1変異体が知られており、dec変異体と同様に葉序の転換が認められることから、イネ科ではサイトカイニンシグナリングが葉序パターンの決定に重要な役割を果たしていると考えられる。また、dec以外にも葉序が異常となり葉の左右が非対称となるleaf lateral symmetry1変異体の解析を行い、いくつかの候補遺伝子を絞り込んだ。この変異体の更なる解析は、イネにおける葉序の制御機構や葉の形態形成との関わりを明らかにしていく上で有用であると考えられた。
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Developmental Biology 334
ページ: 345-354
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