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サイトカイニン情報伝達を基盤とした高等植物の軸性器官における肥厚成長の制御機構

基于细胞分裂素信息传递的高等植物轴向器官增厚生长控制机制

基本信息

批准号：
19J14593
负责人：
今村美友
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、植物ホルモンのひとつであるサイトカイニン(CK)が、双子葉植物の軸性器官(根、花茎)での肥厚成長を誘導するメカニズムを理解することを目指している。過去の解析で、CK情報伝達系の下流に位置する転写因子LBD3、LBD4が、肥厚成長を司る細胞群(側方分裂組織)の活性を制御し、根の肥厚成長を誘導することを明らかにした。今年度では、前年度に作成したCK合成酵素であるipt3/5/7三重変異体(ipt 変異体:Miyawaki et al.('06) PNAS)とlbd3/4二重変異との多重変異体(ipt3/5/7/lbd3/4五重変異体:ipt lbd変異体)の根を用いて、CK処理後でRNA-seq解析を行い、LBD3/4の下流遺伝子を網羅的に解析した。するとipt lbd変異体のみでCK応答を起こさなくなった LBD3/4依存性遺伝子が92個見出された。この中には、ペクチン酸リアーゼ、エキスパンシンなど、細胞壁成分の調節に関わるタンパクをコードする遺伝子が複数含まれていた。そこでlbd3/4二重変異体及びLBD3過剰発現体の根の細胞壁成分を解析したところ、細胞外マトリクス多糖を構成するペクチンの主要成分であるガラクツロン酸、ガラクトースの量が、二重変異体で減少し、過剰発現体で増加していた。さらにlbd3/4二重変異体の根では中心柱の細胞サイズが小さく、LBD3過剰発現体の胚軸や根では大きくなっていた。以上から、LBD3/4が細胞壁成分の調節に関わる遺伝子の発現を誘導し、側方方向への細胞伸張を制御することで根の肥厚成長を誘導することが示唆された。また側方分裂組織の活性調節を担うホメオボックス遺伝子WOX4(Hirakawa et al.('10) Plant Cell.)と LBD3/4遺伝子が、肥厚成長の誘導に対して独立した経路で機能することも併せて明らかにした。

In this study, the sexual organs (roots, flower stems) of Gemini and Gemini plants were thickened and grown, and the sexual organs (roots, flower stems) of Gemini plants were thickened and grown. In this study, the sexual organs (roots, flower stems) of Gemini and Gemini plants were thickened and grown. Through the previous analysis and CK analysis, there are some factors such as LBD3, LBD4, hypertrophy, cell population (mitotic tissue), root growth, and root growth. In this year and the previous year, we have completed the analysis of CK synthesis enzymes and ipt3/5/7 triplets (ipt: Miyawaki et al. ('06) PNAS) lbd3/4 duplex (ipt3/5/7/lbd3/4 quintuple: ipt lbd), root analysis, CK analysis, RNA-seq analysis, and LBD3/4 analysis. Please check the ipt lbd system CK to answer the 92 outgoing accounts that have been asked to subscribe to the LBD3/4 dependency subset. The contents of the cell wall, the composition of the cell wall, and the composition of the cell wall. The analysis of the cell wall components of the root cell wall of the double lbd3/4 and the LBD3 filter, the main components of the polysaccharides and polysaccharides in the extracellular matrix, the main components of the cell wall, the main components of the two-fold body, the double body, the double body, the cell wall, the polysaccharides, the polysaccharides. The root of the lbd3/4 double body, the central column, the cell, the small cell, the LBD3 body, the embryo, the root, the cell, the cell, the root, the root, The components of the cell wall of the above-mentioned and LBD3/4 cells show the direction of the cell wall and the direction of the cell extension to control the root thickening and the growth of the root. The mitotic tissue activity of WOX4 (Hirakawa et al. ('10) Plant Cell.) The growth of the LBD3/4 and the growth of the fat will lead to the independent operation of the road, and the mechanical and electrical equipment will provide information about the operation of the vehicle.