シロイヌナズナの花成遺伝子の作用機構の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14340254
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 荒木 崇 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00273433)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 光知 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20343238)
• Keywords: 高等植物 / 成長相転換 / 花成 / 光周性 / 花芽形成 / シグナル伝達 / 転写制御因子 / シロイヌナズナ

Research Abstract

花成制御機構が最もよく研究されているシロイヌナズナにおいて、様々な制御経路からの情報の集約点に位置づけられるFT遺伝子の作用機構を明らかにすることは、花成という現象の本質を理解するために必須である。本研究では、FT遺伝子の作用機構を明らかにするために、FT遺伝子と協同的にはたらく花成時期遺伝子FDとFT相同遺伝子TSFに着目した。
FD遺伝子については、発現解析をほぼ終了した。FD蛋白質(bZIP転写因子)の制御標的については、有力候補と考えたAP1,CAL, FUL, FLC(いずれもFD遺伝子が発現している茎頂で発現する転写因子遺伝子)を中心に解析をおこなった。一方、マイクロアレイ解析による網羅的な制御標的の探索も並行して進め、FDにより転写抑制される遺伝子の候補を1つ見いだした。これらと並行して、fd変異体と種々の花成関連変異体の二重変異体の表現型解析をおこなった。
FT遺伝子については、特異性の高いプロモーターを用いた組織特異的なFT機能回復実験をおこなった。本来の発現部位とは全く重ならないPDF1プロモーター(主に茎頂付近のL1層特異的)、FDプロモーター(茎頂特異的)による発現によってもft変異の表現型が完全に相補されることから、FT幾能の著しい細胞非自律性が予想された。これと関連して、胚軸接木法を用いてFT過剰発現による花成促進効果の接木伝達性の検討を試みている。
FTと最も高い相同性を持つTSF遺伝子についても解析をおこなった。これまでに検討した範囲内では、TSF遺伝子はFT遺伝子と非常によく似た発現制御を受けることが判った。T-DNA挿入による機能喪失変異体を用い、TSF遺伝子がFTと冗長な花成遺伝子である可能性を見いだした。
なお、昨年度の報告書に記載した論文が第11回(2004年度)日本植物生理学会論文賞を受賞した。

Research Products

• [Publications] Takeda, Shin: "BRUJ, a novel link between responses to DNA damage and epigenetic gene silencing in Arabidopsis"Genes and Development. 18・7(印刷中). (2004)
• [Publications] 岡 穆宏 他(編): "植物の環境応答と形態形成のクロストーク(分担執筆)"シュプリンガー・フェアラーク東京. 230 (2003)
• [Publications] 日本光合成研究会(編): "光合成事典(分担執筆)"学会出版センター. 430 (2003)
• [Publications] 西谷和彦, 島崎研一郎(監訳): "タイツ・植物生理学(分担翻訳)"培風館(印刷中). (2004)