茎頂メリステムにおけるフロリゲンの分子機能解明

阐明茎尖分生组织中成花素的分子功能

• 批准号: 21H04728
• 负责人: 辻 寛之
• 金额: $ 26.79万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04728/
• 关键词: フロリゲン; メリステム; イネ; 花成; 茎頂メリステム; フロリゲン活性化複合体

フロリゲン(FTタンパク質)は、葉で合成され茎の先端(茎頂メリステム:花芽形成される部位)に輸送され、標的細胞において転写因子を含む複合体を形成し 核移行することで、クロマチン構成を介した転写活性化能を発揮する。フロリゲンの活性発現を適切に制御できると作物の開花時期や結実数を最適化できるた め、その詳細な作用機序の解明が望まれている。これを踏まえ、本研究の目的は、1)茎頂メリステムで適切な数の花芽を作るために局所濃度分布を形成する機 構、及び2)核内クロマチン環境を介して多数の遺伝子発現を制御する機構を解明することである。本年度は植物ホルモン多重レポーター系統のイメージング、フロリゲンの3Dイメージング、変異型フロリゲン発現系統のイメージングを実施した。並行して、茎頂メリステムのRNA-seqからみいだした植物ホルモン情報伝達の新規標的遺伝子の機能解析も進めた。また茎頂メリステムにおけるエピゲノム解析においてシーケンシングまで実施した。植物ホルモン多重レポーター系統のイメージングでは、これまでに作成したオーキシンとサイトカイニンのレポーター系統、及び多重レポーター系統の詳細な観察を行った。観察により、オーキシンとサイトカイニンの空間的な関係が初めて明らかになり、さらに成長相転換によってこの関係がどのように変動するのかも明らかにした。フロリゲンの3Dイメージングと変異型フロリゲン発現系統のイメージングでは、顕微鏡技術をさらに高度化した事によりフロリゲンが茎頂メリステム内部で偏った局在を示すことを解明した。さらにこれを撹乱する変異型フロリゲンをイメージングにより見出した。茎頂メリステムにおけるエピゲノム解析では、昨年度確立した大量のメリステムサンプリングに続いて微量クロマチンの精製とライブラリ調製方法を確立した。これにより必要なシーケンシングを実施した。

フ ロ リ ゲ ン (FT タ ン パ ク qualitative) は, leaf で synthetic さ れ の stem apex (stem top メ リ ス テ ム : flower bud formation さ れ る) に conveying さ れ, target cells に お い て planning write factor を contain む complex を form し nuclear migration す る こ と で, ク ロ マ チ ン constitute を interface し た planning can write activeness を 発 swing す る. フ ロ リ ゲ ン の active 発 now を appropriate に suppression で き る と crops の や flowering period number be を optimization で き る た め, そ の な function machine in detail sequence の interpret が hope ま れ て い る. Tread こ れ を ま え, this research purpose の は, 1) stem top メ リ ス テ ム で appropriate number of な の flower bud を as る た め に を bureau concentration distribution form す る machine structure, and び 2) nuclear ク ロ マ チ ン environment を interface し て most の heritage 伝 son 発 now を suppression す る institutions を interpret す る こ と で あ る. This year は plant ホ ル モ ン multiple レ ポ ー タ ー system の イ メ ー ジ ン グ, フ ロ リ ゲ ン の 3 d イ メ ー ジ ン グ, - フ ロ リ ゲ ン 発 system now の イ メ ー ジ ン グ を be applied し た. Parallel し て, stem top メ リ ス テ ム の RNA - seq か ら み い だ し た plant ホ ル モ ン intelligence 伝 da の new rules underlying legacy 伝 son の function analytical も into め た. Youdaoplaceholder0 top of the stem メリステムにおけるエピゲノム analysis にお また てシ ケ ケ シ シ グまで グまで application た Plant ホ ル モ ン multiple レ ポ ー タ ー system の イ メ ー ジ ン グ で は, こ れ ま で に made し た オ ー キ シ ン と サ イ ト カ イ ニ ン の レ ポ ー タ ー system, and multiple レ び ポ ー タ ー system detailed な の 観 examine を line っ た. 観 examine に よ り, オ ー キ シ ン と サ イ ト カ イ ニ ン の space な masato is early が め て Ming ら か に な り, さ ら に growth phase planning in に よ っ て こ の masato is が ど の よ う に - move す る の か も Ming ら か に し た. フ ロ リ ゲ ン の 3 d イ メ ー ジ ン グ と - alien フ ロ リ ゲ ン 発 system now の イ メ ー ジ ン グ で は, 顕 micro mirror technology を さ ら に し empirically た matter に よ り フ ロ リ ゲ ン が stem top メ リ ス テ ム internal で partial っ た bureau at を す こ と を interpret し た. さ ら に こ れ を 撹 disorderly す る - alien フ ロ リ ゲ ン を イ メ ー ジ ン グ に よ り shows し た. Stem top メ リ ス テ ム に お け る エ ピ ゲ ノ ム parsing で は, establishment of yesterday's annual し た large の メ リ ス テ ム サ ン プ リ ン グ に 続 い て trace ク ロ マ チ ン の refined と ラ イ ブ ラ リ を modulation method established し た. Youdaoplaceholder2 れによ necessary なシ ケ ケ なシ シ グを グを implement た.

项目成果

オオムギ花序メリステムの abortion 過程の一細胞動態解析

大麦花序分生组织败育过程的单细胞动力学分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 松本大輝 1)・井藤純 1)・新井駿一 1)・野村有子 1)・杉村みどり 1)・佐藤奈緒 1)・関緑 1)・宇 野何岸 2;3)・佐藤良勝 2;4)・最相大輔 5)・辻 寛之 1)
• 通讯作者: 4)・最相大輔 5)・辻 寛之 1)

オオムギのユニークな花序構造に関する遺伝子発現解析

大麦独特花序结构的基因表达分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 井藤 純1;佐藤 奈緒1;野村 有子1;新井 駿一1;高萩 航太郎2;岡田 聡史3,4;武田（神谷） 紀子2;豊岡 公徳2;最相 大輔3;平山 隆志3;持田 恵一2;辻 寛之1,4
• 通讯作者: 辻 寛之1,4

レーザーマイクロダイセクションを用いた茎頂部の組織特異的な遺伝子発現解析

使用激光显微切割对茎尖进行组织特异性基因表达分析

• 发表时间: 2021
• 作者: AYE MYAT MYAT PAING;Nobuhiko SHIGYO;Yoshihiko TSUMURA;Masahiro TAKAGI;Yoko HISAMOTO & Susumu GOTO;菅あやね・丸山隼人・古川 純・渡部敏裕・信濃卓郎;佐藤奈緒 1)・井藤純 1)・野村有子 1)・杉村みどり 1)・武田(神谷)紀子 2)・豊岡公徳 2)・ 辻寛之 1)
• 通讯作者: 佐藤奈緒 1)・井藤純 1)・野村有子 1)・杉村みどり 1)・武田(神谷)紀子 2)・豊岡公徳 2)・ 辻寛之 1)

イネのシュート頂メリステムにおける微小管のイメージング系の確立

水稻茎尖分生组织微管成像系统的建立

• 发表时间: 2022
• 作者: 髙田 崚輔1;井藤 純1;辻 寛之1
• 通讯作者: 辻 寛之1

フロリゲン活性化複合体の精製

成花素激活复合物的纯化

• 发表时间: 2022
• 作者: 田丸 寛 ;林 純也 ;藤田 弘毅 ;堤 祐司;舟山枝里，田岡健一郎，深尾陽一朗，辻寛之
• 通讯作者: 舟山枝里，田岡健一郎，深尾陽一朗，辻寛之