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高等植物の形作りの主要な場である茎頂分裂組織は胚発生の過程で形成され、その機能が維持されることにより植物の持続的な成長を支えている。これまでの研究によりta-siRNA経路による遺伝子発現制御がイネの茎頂分裂組織構築に重要な役割を果たしていることを明らかにした。本研究ではそのメカニズムの詳細を明らかにするためにイネのta-siRNA経路により生産される低分子RNAの網羅的発現解析をおこない、この情報を元に低分子RNAを介した転写後レベルまたはクロマチン構造レベルでの遺伝子発現制御による茎頂分裂組織構築機構を検討する
これまで知られているta-siRNAの一つである、ta-siARFとその標的遺伝子ETT/ARFが茎頂分裂組織構築に関わるか否かを確かめるために、ETT/ARFならびにHD-ZIPIIIの発現を胚形成の初期過程ならびに、シュート欠失変異体、未分化型変異体において解析した。その結果、器官分化以前の球状胚において、ETT/ARFとHD-ZIPIIIは排他的な発現をしていた。また、シュートを欠失する変異体ならびに未分化型変異体において茎頂分裂組織が形成される領域でのHD-ZIPIIIが消失し、ETT/ARFが異所的に発現していた。このことは、茎頂部予定領域で作られるta-siARFがETT/ARFの発現を抑制するモデルと矛盾はない。一方、ta-siARFが茎頂予定領域で作られる機構については、SHL4(AG07)がこの領域に発現することに依存すると考えられる。そこで、ETT/ARFを異所的に発現する変異体でSHL4の発現を調べたところ、発現が消失していた。このことから、SHL4の発現を制御するさらに上位の制御機構の存在が示唆された。
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