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2012 年度 実績報告書

葉の形態形成にかかわるヒストンアセチル化酵素遺伝子の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22570053
研究機関中部大学

研究代表者

小島 晶子  中部大学, 応用生物学部, 講師 (10340209)

研究期間 (年度) 2010-10-20 – 2013-03-31
キーワード発生・分化 / 植物 / 遺伝子発現 / マイクロアレイ / シロイヌナズナ / ヒストン修飾 / 葉
研究概要

シロイヌナズナのAS2遺伝子、ELO3遺伝子は葉の形態形成の初期において向背軸性の確立に関わる重要な因子で、as2 elo3二重変異体では葉身を欠く棒状の葉を形成する。申請者らはこれまでの解析で、AS2/AS1の直接の標的が葉の背軸側因子の1つETTIN(ETT)で、AS2/AS1によりその発現が抑制される事を示した。また、as1, as2ではETT領域のDNAメチル化パターンが異なり、エピジェネティックな制御が関わる可能性を示した。
今年度は、以下の結果を得た。(1)ETT,ARF4とas2 elo3 二重変異体の遺伝解析の結果、葉が棒になる表現型はETTの影響が大きいが、ARF4もわずかながら関与することが示された。従って、ETTはAS2とELO3の下流に位置すると考えられた。(2)STM:GUSの解析から、as2 elo3では茎頂部のSTM発現領域がわずかに広がり、発現量も上昇していた。(3)AS2、ELO3の下流因子を探すため、千葉大学大学院高橋広夫准教授と連携し、棒状の葉を形成するas2-1 elo3-27 二重変異体と別のas2エンハンサー、as2 eal-1 二重変異体のマイクロアレイの結果でクラスタリング解析を行った。ELO3の標的については、明確な候補が得られなかったが、ETTの下流候補として細胞周期や植物ホルモンに関わる因子に着目し、サイトカイニン合成に関わるIPT3遺伝子、細胞周期制御に関わる因子KRP2, KRP5を選抜した。(4)発現解析の結果、IPT3, KRP2, KRP5は二重変異体でmRNA蓄積量が上昇し、ett変異により、その上昇が抑えられることが明らかになった。以上の結果から、AS2, ELO3, ETTの下流をさらに解析する事で、葉の葉原基初期にサイトカイニン生合成や細胞分裂がどのように関わるかが明らかになると期待される。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Meta-Analyses of Microarrays of Arabidopsis asymmetric leaves1 (as1), as2 and Their Modifying Mutants Reveal a Critical Role for the ETT Pathway in Stabilization of Adaxial-Abaxial Patterning and Cell Division During Leaf Development.2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., Iwakawa H.,Ishibashi N., Kojima S.,Matsumura Y., Prananingrum P.,Iwasaki M., Takahashi A., Ikezaki M., Luo L., Kobayashi T., Machida Y. and Machida C.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 54(3) ページ: 418-431

    • DOI

      DOI:10.1093/pcp/pct027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual regulation of ETTIN (ARF3) gene expression by AS1-AS2, which maintains the DNA methylation level, is involved in stabilization of leaf adaxial-abaxial partitioning in Arabidopsis.2013

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Iwasaki
    • 雑誌名

      Development

      巻: 140 ページ: 1958-1969

    • DOI

      10.1242/dev.085365

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovery of novel rules for G-quadruplex-forming sequences in plants by using bioinformatics methods.2012

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., N a k a g a w a A . , Kojima S., Takahashi A., Cha B. Y., Woo J., Nagai K., Machida Y. and Machida C.
    • 雑誌名

      J. of Bioscience and Bioengineering

      巻: 114 ページ: 570-575

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jbiosc.2012.05.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] AUXIN-RESPONSE-FACTOR and class 1 KNOX homeobox genes for development of flat symmetric leaves in Arabidopsis2012

    • 著者名/発表者名
      Nanako Ishibashi
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 1 ページ: 197-207.

    • DOI

      10.1242/bio.2012406

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of the ASYMMETRIC LEAVES2 gene in floral organ development in Arabidopsis thaliana.2012

    • 著者名/発表者名
      Sumie Keta
    • 雑誌名

      Plant Biotechnolog

      巻: 29 ページ: 1-8

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.11.1101a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Berberine enhances defects in the establishment of leaf polarity in asymmetric leaves1 and asymmetric leaves2 of Arabidopsis thaliana.2012

    • 著者名/発表者名
      Ayami Nakagawa
    • 雑誌名

      Plant Molecular Biology

      巻: 79 ページ: 569-581

    • DOI

      10.1007/s11103-012-9929-7

    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の発生分化におけるAS1-AS2によるARF遺伝子のエピジェネティック制御機構2012

    • 著者名/発表者名
      町田千代子
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡)
    • 年月日
      20121211-20121214
  • [学会発表] Identification of downstream targets of ASYMMETRIC LEAVES2 and ELONGATA3 during leaf development in Arabidopsis thaliana.2012

    • 著者名/発表者名
      Shoko Kojima
    • 学会等名
      4th NIBB-MPIPZ-TLL Symposium“ Arabidopsis and Emerging Model Systems.
    • 発表場所
      Okazaki, Aichi, Japan
    • 年月日
      20121119-20121121
  • [学会発表] シロイヌナズナASYMMETRIC LEAVES2 遺伝子とリボソームRNA前駆体のプロセシング因子の不全が葉の向背軸性の確立にもたす影響2012

    • 著者名/発表者名
      松村葉子
    • 学会等名
      日本植物学会第76回大会
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫)
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸確立に関わるAS1-AS2 の標的因子ETTIN の抑制機構2012

    • 著者名/発表者名
      町田千代子
    • 学会等名
      日本植物学会第76回大会
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫)
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] BERBERINE ENHANCES DEFECTS IN THE ESTABLISHMENT OF LEAF ADAXIAL-ABAXIAL POLARITY IN ASYMMETRIC LEAVES1 AND ASYMMETRIC LEAVES2 OF ARABIDOPSIS THALIANA.2012

    • 著者名/発表者名
      Ayami Nakagawa
    • 学会等名
      23rd International Conference on Arabidopsis Research. (ICAR2012)
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      20120703-20120707
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の形態形成に関わるASYMMETRIC LEAVES2下流因子のマイクロアレイ解析による探索

    • 著者名/発表者名
      小島晶子
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山)
  • [学会発表] DNA損傷試薬は、シロイヌナズナの葉の向背軸分化を特異的に阻害する

    • 著者名/発表者名
      中川彩美
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山)
  • [備考] 小島研究室

    • URL

      http://stu.isc.chubu.ac.jp/bio/public/Environ_Bio/labo/kojima_lab/index.html

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公開日: 2014-07-24  

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